Publié le 21.09.2026
Le cœur penche à gauche, le foie occupe la droite, l'intestin s'enroule toujours dans le même sens et les deux poumons n'ont ni la même forme ni le même nombre de lobes. Cette organisation interne, invisible de l'extérieur, se met en place dans les tout premiers jours de l'embryon, et le cœur en dépend pour assurer sa double circulation sanguine.
Lorsqu'elle échoue, l'enfant naît avec une maladie rare, l’hétérotaxie : les organes s'orientent chacun de leur côté, sans plus s'accorder entre eux. Le syndrome touche environ une naissance sur 10 000 et s'accompagne, dans la grande majorité des cas, de malformations cardiaques graves. Ce sont elles, plus que la position des organes, qui mettent en jeu la vie de l'enfant. Aujourd'hui, une cause génétique n'est identifiée que chez un patient sur cinq.
Dans une étude publiée dans Science Advances, l'équipe de Sigolène Meilhac (Inserm, Institut Imagine, Institut Pasteur, Université Paris Cité) montre, dans un modèle murin, que le mécanisme longtemps tenu pour l'événement fondateur de l'asymétrie gauche-droite, le courant ciliaire, n'en est pas le générateur : il ne fait que l'orienter. Un second mécanisme, jusqu'ici insoupçonné et impliquant l'une des grandes voies de communication entre cellules au cours du développement, la voie WNT, le complète.
Depuis trente ans, un courant de liquide tenu pour l'origine de l'asymétrie
Depuis la fin des années 1990, l'embryologie s'accorde sur un mécanisme : au stade très précoce du développement, une petite cavité en forme de cupule, appelée le nœud, abrite des cils qui, tournant sur eux-mêmes, déplacent le liquide environnant vers la gauche. Ce courant déclenche une cascade moléculaire, dominée par le gène Nodal, qui définit ensuite le côté gauche de l'embryon. Le nœud a d'ailleurs été baptisé « organisateur gauche-droite », selon un principe simple : pas de courant, pas d'asymétrie.
Pour éprouver ce modèle, les chercheurs ont travaillé sur des souris porteuses d'une mutation du gène Ccdc40, qui paralyse les cils. Chez l'humain, ce gène est le troisième plus fréquemment impliqué dans la dyskinésie ciliaire primitive, une maladie rare associant troubles respiratoires chroniques, infertilité et, chez une partie des patients, des organes disposés en miroir de la normale.
Ils ont d'abord vérifié, chez les souris, que le courant avait bien disparu. Au microscope électronique, les cils apparaissent déformés. En filmant des microbilles fluorescentes déposées dans le nœud, aucun mouvement de liquide n'était détecté. L'abolition était complète chez tous les animaux étudiés.
Une fois le courant coupé, le désordre attendu n'a pas eu lieu
En reconstituant en trois dimensions, organe par organe, l'anatomie des souriceaux à la naissance, l'équipe s'attendait au désordre. Elle a observé le contraire.
Chez 70 % des animaux, les organes étaient parfaitement bien placés. Parmi les 30% restant, la moitié des animaux présentaient l'ensemble de leurs organes en position miroir, une configuration appelée situs inversus totalis, le plus souvent sans conséquence clinique. L’autre moitié avait développé une hétérotaxie et des malformations cardiaques. Ces proportions ne doivent rien au hasard : sans aucun courant, l'embryon continue de fabriquer une asymétrie. Il ne sait simplement plus toujours dans quel sens la tourner.
« Le courant n'est pas le moteur de l'asymétrie, c'est un aiguillage », explique Sigolène Meilhac, directrice de recherche Inserm, cheffe d'équipe à l'Institut Imagine et à l'Institut Pasteur, dernière autrice de l'étude. « Il oriente un mécanisme qui existe déjà mais qui n’est pas très robuste. Son rôle est de rendre le résultat fiable, pas de le créer. »
La voie WNT, second chef d'orchestre
Pour identifier cet autre mécanisme, les chercheurs ont comparé, chez un même embryon, l'activité des gènes du côté gauche et du côté droit du futur cœur. Trois trajectoires de développement se sont dessinées, qui correspondent exactement aux trois destins observés à la naissance : asymétrie normale, complète image en miroir, ou organisation brouillée.
Le signal ne venait pas seulement de la voie dominée par le gène Nodal comme attendu, mais aussi d'une autre : la voie WNT, l'une des grandes voies de communication entre cellules au cours du développement. En l'activant artificiellement sur des embryons cultivés au laboratoire, l'équipe est parvenue à dérégler leur asymétrie, montrant que cette seconde voie n'est pas un simple témoin, mais bien un acteur.
Pourquoi cœur et poumons sont touchés ensemble
Cette piste a mené à une découverte inattendue. Les chercheurs ont repéré un groupe de cellules dont personne n'avait jamais soupçonné qu'elles étaient, elles aussi, asymétriques : celles qui construisent à la fois le cœur et les poumons.
C'est peut-être l'explication d'une observation clinique bien connue mais restée sans réponse : dans l'hétérotaxie, les anomalies du cœur et celles des poumons vont presque toujours de pair.
Vers une meilleure compréhension de l'hétérotaxie
Ces travaux répondent à une question que se posent les généticiens depuis longtemps : pourquoi deux patients porteurs de la même mutation génétique, parfois dans une même famille, présentent-ils des tableaux cliniques si différents — de l'inversion complète des organes, sans aucun symptôme, à la cardiopathie sévère ?
En décrivant les trois trajectoires possibles et les repères anatomiques et moléculaires qui les distinguent, l'étude ouvre la voie à une meilleure stratification de ces malformations. Elle invite aussi à élargir la recherche de causes génétiques à des gènes que la recherche n’a pas explorés jusqu’à présent.
Source
Wnt and Nodal asymmetries stratify mouse laterality phenotypes in the absence of node flow. Science Advances, 2026.
DOI: 10.1126/sciadv.adx6486
Travaux menés au sein de l'unité de Morphogenèse du cœur (Institut Imagine – Institut Pasteur, Inserm UMR1163, Université Paris Cité), sous la direction de Sigolène Meilhac, avec Amaia Ochandorena-Saa comme première autrice.
À propos de l'Institut Imagine
Situé sur le campus de l’hôpital Necker-Enfants malades, l’Institut Imagine, est leader mondial de recherche, de soins et d’enseignement sur les maladies génétiques. Son architecture singulière, conçue par Jean Nouvel et Bernard Valéro, permet de rassembler en un lieu unique 1 000 chercheurs, médecins, enseignants-chercheurs, ingénieurs et personnels de santé autour des patients, dans l’ambition d’accélérer la recherche et l’innovation diagnostique et thérapeutique pour changer la vie des familles touchées par les maladies génétiques. Labellisé Institut Hospitalo-Universitaire (IHU, en 2011 et 2019) et Institut Carnot (2020), l’Institut Imagine est soutenu par ses six membres fondateurs, dont l’AP-HP, l’Inserm et l’Université Paris Cité, et par des partenaires et mécènes privés. Chaque jour en France, 64 bébés naissent avec une maladie génétique. Près de 8 000 maladies génétiques touchent plus de 3 millions de personnes, dont près d’une sur deux n’a pas de diagnostic et plus de 8 sur 10 n’a pas de traitement dédié. Face à cette urgence de santé publique, le défi est double : diagnostiquer et guérir.
www.institutimagine.org
À propos de l'Institut Pasteur
Fondation à but non lucratif, créée en 1887 par Louis Pasteur, l’Institut Pasteur est un centre de recherche biomédicale de référence internationale, qui se consacre à l’étude et la lutte contre les maladies, en particulier infectieuses. De l’invention du vaccin contre la rage à l’identification du VIH, en passant par la découverte de l’ARN-messager, certaines des plus grandes découvertes de la science biomédicale moderne y ont été réalisées. L’excellence de la recherche pasteurienne a été récompensée par 10 Prix Nobel de médecine et physiologie.
L’Institut Pasteur compte plus de 3 100 collaboratrices et collaborateurs, de près de 100 nationalités, parmi lesquels 1 700 chercheurs et ingénieurs. Il accueille sur son campus parisien des centaines de chercheuses et chercheurs d’autres organismes de recherche, en particulier de l’Inserm et du CNRS, et travaille en collaboration avec de nombreux organismes de recherche internationaux (EMBL, Université d’Oxford, Crick Institute, Rockefeller University, UCSF...).
Membre d’un réseau de plus de 30 instituts répartis sur les cinq continents - le Pasteur Network - et hôte de près d’une dizaine de centres collaborateurs de l’Organisation mondiale de la santé (OMS), l’Institut Pasteur est engagé sur le terrain aux côtés des populations pour faire progresser la santé publique dans le monde.
www.pasteur.fr
À propos de l'Université Paris Cité
L’Université Paris Cité est une université omni-disciplinaire, de recherche intensive et de rang mondial, labellisée IdEx, avec une forte dimension professionnalisante. Elle se positionne au meilleur niveau international pour le rayonnement et l’originalité de sa recherche, la diversité et l’attractivité de ses parcours de formation, sa capacité d’innovation et sa participation active à la construction de l’espace européen de la recherche et de la formation. L’Université Paris Cité comprend trois facultés (Santé, Sciences, Sociétés & Humanités), un établissement-composante, l’Institut de physique du globe de Paris, et un organisme de recherche partenaire, l’Institut Pasteur. Elle compte 63 000 étudiants, 7 500 enseignants-chercheurs et chercheurs, 21 écoles doctorales et 113 unités de recherche. Université à impact sociétal positif, elle s’engage pour « la santé planétaire : des humains en bonne santé, dans une société en bonne santé, sur une planète en bonne santé ».
www.u-paris.fr
À propos de l'Inserm
Créé en 1964, l’Inserm est un établissement public à caractère scientifique et technologique, placé sous la double tutelle du ministère de la Santé et du ministère de la Recherche. Dédié à la recherche biologique, médicale et à la santé humaine, il se positionne sur l’ensemble du parcours allant du laboratoire de recherche au lit du patient. Sur la scène internationale, il est le partenaire des plus grandes institutions engagées dans les défis et progrès scientifiques de ces domaines.
www.inserm.fr
Contacts presse :
- Institut Imagine
Chargée de communication scientifique :
Lama Awada, PhD – lama.awada@institutimagine.org – 06 35 12 02 61
Directrice de la communication et des affaires publiques :
Corinne de Conti – corinne.deconti@institutimagine.org – 06 72 38 76 42
Institut Pasteur
- Institut Pasteur
presse@pasteur.fr