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Pour la première fois, des mini-cerveaux créés en labo développent une activité

Une prouesse porteuse d'espoirs mais aussi de questions éthiques.

C’est une première : des scientifiques de l’université de San Diego ont détecté dans des cerveaux minuscules, développés in vitro à partir de cellules souches, une activité électrique ressemblant à celle des humains. Cette découverte pourrait ouvrir une piste de recherche pour étudier des maladies neurologiques complexes.

Si cela fait une décennie que des chercheurs ont appris à exploiter des cellules souches adultes pour développer des organoïdes (des structures cellulaires modélisant un organe qu’ils souhaitent étudier), jamais ces organoïdes cérébraux n’avaient développé de réseau neuronal actif.

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Donner le temps aux neurones de se développer

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Alysson Muotri, biologiste à l’université de Californie à San Diego et membre de l’équipe de recherche, confiait ainsi à l’AFP :

"Si vous m’aviez demandé il y a cinq ans si je pensais qu’il serait possible qu’un organoïde cérébral développe un réseau sophistiqué capable de générer des oscillations, j’aurais dit non."

La percée a été permise en partie grâce à l’amélioration de la procédure et de l’environnement de culture des cellules souches, écrivent les chercheurs dans leur article publié jeudi par la revue Cell Press.

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Une autre avancée fut de donner plus de temps aux neurones pour se développer, tout comme les cerveaux de fœtus in utero. "Les premières étapes du développement neurologique humain sont inscrites dans notre génome", explique Alysson Muotri.

Les premières ondes ont été détectées dans les organoïdes au bout de deux mois. Les signaux étaient rares et gardaient une même fréquence, tout comme dans les cerveaux humains très immatures. Mais en continuant à croître, les ondes ont été produites à différentes fréquences, et à intervalles plus réguliers. En comparant le développement de ces organoïdes aux courbes observées chez 39 bébés prématurés, les scientifiques se sont aperçus que leurs trajectoires étaient similaires.

Une avancée pour la lutte contre les maladies neurologiques

Du côté des applications pratiques, les organoïdes pourraient être développés à partir de cellules souches d’individus atteints de problèmes neurologiques tels que l’épilepsie et l’autisme. Cela permettrait de mieux modéliser ces syndromes afin de possiblement trouver des traitements.

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La recherche vise aussi à répondre à des questions fondamentales. Par exemple, on ne sait pas pourquoi le développement des organoïdes n’évolue plus à partir de neuf ou dix mois. Peut-être est-ce dû à l’absence d’alimentation sanguine, ou tout simplement de stimulation sensorielle – une piste lancée par Alysson Muotri.

Peut-on parler de maltraitance sur être vivant ? Les scientifiques pensent que les cerveaux ne sont pas conscients : ils ressemblent à ceux de bébés prématurés. Étant cependant dans l’impossibilité de le prouver, leurs pratiques soulèvent de nouvelles questions éthiques.

Konbini Techno avec AFP.

Par Bertrand Steiner, publié le 30/08/2019

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