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C’est quoi la biologie du développement ?

C’est quoi la biologie du développement ?

La biologie du développement étudie l’ensemble des événements permettant l’édification d’un organisme multicellulaire. Elle occupe une position centrale dans la biologie moderne. Cela vient du fait qu’elle unifie les disciplines de la biologie moléculaire, de la génétique et de la morphologie (ou embryologie).

L’embryologie expérimentale classique existe depuis le 20ème siècle. Elle faisait surtout appel à des expériences microchirurgicales portant sur les embryons de grenouilles et d’oursins, elle a permis de démontrer l’existence de l’induction embryonnaire (des signaux chimiques contrôlent les voix de développement). Ces expériences ont pu démontrer où et quand ces signaux opèrent sans identifier la nature moléculaire des réponses qui leur sont données, à ce stade là.

La génétique du développement s’est épanouie à la fin des années 1970, quand des cribles génétiques ont été effectués en masse sur la mouche du vinaigre, la Drosophile, grâce auxquels des milliers de mutations affectant le développement ont été examinées

La biologie moléculaire a commencé avec la découverte de la structure de l’ADN en 1953. Les innovations techniques clés ont été les méthodes de clonage moléculaire permettant l’amplification de gènes, les méthodes d’hybridation permettant l’identification d’échantillons d’ADN ou ARN, et les méthodes de séquençage de l’ADN pour déterminer les structures primaires des gènes et de leurs produits protéiques.

Quand on réfléchit aux problèmes de développement, il est nécessaire d’être capable d’utiliser les concepts issus de ces trois disciplines simultanément, parce qu’elles sont toutes nécessaires pour se faire une représentation complète.

Pour quoi la biologie du développement ?

Impact sur le présent

Certains domaines de la biologie de développement ont eu un impact important sur la société au cours de ces dernières décennies. La fécondation in vitro (FIV) a connu de réels progrès permettant, à ce jour, la naissance de près de 400 000 enfants dans le monde. Ainsi que  l’injection intracytoplasmique du spermatozoïde (ICSI). La congélation des embryons et le transfert d’embryons entre mères ont été également utilisés pendant nombreuses années pour augmenter le potentiel reproductif des animaux de ferme.

La biologie du développement a permis aussi de comprendre que les embryons humains sont plus sensibles à des lésions pendant l’organogenèse (c.à.d.  Après la formation du plan corporal général et au cours de la mise en place des organes). La science de la tératologie étudie les effets des agents environnementaux tels que les produits chimiques, les infections virales, ou les radiations sur les embryons. Cela a aboutit à une prise de conscience du besoin de protection contre ces agents tératogènes, surtout pour la femme enceinte.

La biologie du développement est responsable de la compréhension de la base chromosomique de certains malformations congénitales humaines. En particulier, le syndrome de Down est dû à la présence d’un chromosome surnuméraire, et il existe un certain nombre d’aberrations relativement communes aux chromosomes. Celles-ci peuvent être détectées dans les cellules prélevées dans le liquide amniotique, et elles forment la base des tests d’amniocentèse subis par des milliers de femmes enceintes chaque année.

Impact dans le futur

Bien que l’impact de la biologie du développement à été important dans le passé, l’impact sur le futur le sera encore plus.

Comprendre quels gènes et molécules de signalisation sont impliqués fournira un grand nombre de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles pour une éventuelle intervention. Une fois que les cibles ont été identifiées par la biologie du développement, les nouvelles techniques puissantes de la chimie combinatoire peuvent être appliquées par des pharmaco-chimistes pour créer des médicaments qui peuvent spécifiquement augmenter ou inhiber leur action.

Il est possible aussi d’utiliser notre compréhension de la croissance et des processus de régénération pour des objectifs thérapeutiques. Cela s’est déjà produit à petite échelle. Par exemple, deux facteurs de croissance hématopoïétiques, l’érythropoïétine et le facteur de prolifération des granulocytes macrophage (GM-SF), ont été utilisés en pratique clinique pour traiter les patients dont les cellules sanguines sont diminuées par chimiothérapie cancéreuse ou pour d’autres raisons. Dans le futur, d’autres facteurs peuvent aussi êtres développés. Par exemple, un composé qui peut faire croître les cellules bêta du pancréas serait très utile dans le traitement du diabète, ou une substance pouvant favoriser la régénération neuronale serait utile dans le traitement des troubles neurodégénératifs.

Il faut prendre en compte également l’application possible de la biologie du développement à la production d’organes humains pour transplantation (par exemple la croissance de l’organe in vitro à partir de cellules mères).

Finalement, nous ne devons pas oublier les applications possibles de la biologie du développement à l’agriculture. La capacité à reprogrammer génétiquement les animaux de ferme et les plantes agricoles doit éventuellement créer une source infinie de possibilités.

Pour qui la biologie du développement?

A l’issue de l’enseignement correspondant au contenu du programme de biologie du développement proposé par l’équipe des enseignants de Supadom, les étudiants devraient assimiler les principes de la biologie de développement et les méthodes qu’on lui applique. S’ils souhaitent entrer en Maîtrise, ils y seront bien préparés. S’ils préfèrent travailler dans l’industrie pharmaceutique, ils doivent être capables d’évaluer les essais basés sur les systèmes de développement là où ils sont utilisés pour le criblage ou la mise au point de médicaments. Pour ceux qui veulent étudier la médecine humaine ou la médecine vétérinaire, ils doivent être capables de comprendre les événements successifs permettant l’édification des organismes afin d’assimiler les moyens de diagnostics et les stratégies thérapeutiques envisagées. Cette discipline scientifique assure une bonne formation riche et complète pour les étudiants du niveau supérieur et pour les jeunes chercheurs travaillant sur le développement embryonnaire qui souhaitent suivre des cours de soutien en ligne avec un professeur particulier de biologie chez Supadom.

 

 

 

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