Pour étudier sans limites des maladies neurodégénératives, une équipe française a créé des « mini-cerveaux », où le tissu cérébral est reconstitué en trois dimensions.
- Un modèle biologique de cerveau est précieux pour mener des expérimentations sans nécessiter d'animaux ni des tissus de patients décédés.
- Il faut reconstituer la complexité du tissu cérébral, avec ses différentes cellules et une structure en 3D.
- Les cellules souches et leur capacité d'auto-organisation le permettent.
Fabriquer un cerveau, voilà qui semble très loin du possible aujourd'hui. C'est pourtant cette voie qu'explore une équipe du laboratoire CellTechs, de l'école SupBiotech, en collaboration avec le CEA (Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives).
Les chercheurs partent de cellules souches, c'est-à-dire sans aucune spécialisation. D'origine humaine, elles ont notamment été obtenues à partir de cellules de peau « reprogrammées ». On les dit « pluripotentes induites », ou IPS. Elles peuvent alors être différenciées pour devenir, par exemple, des cellules cérébrales.
Mises en culture dans des boîtes de Petri, elles finissent par former une petite sphère que ces scientifiques appellent parfois « mini-cerveaux », ou « mini-brains ». « Plus précisément, ce sont des organoïdes neuroectodermiques, nous explique Frank Yates, enseignant-chercheur à SupBiotech, responsable de cette équipe. Aujourd'hui, nos cultures comptent entre 500.000 et un million de cellules, et mesurent environ 2 mm de diamètre ».
Le tissu cérébral simulé dans sa complexité
Si des expériences de ce genre ne sont pas une première, celle-ci est une avancée car les biologistes créent une structure en trois dimensions. Ils veulent y faire croître des cellules de différents types (neurones, cellules gliales et oligodendrocytes), qui plus est au sein d'une matrice extracellulaire semblable à celle du cerveau (faite de molécules comme des sucres ou des peptides). « Les cellules possèdent une capacité d'auto-organisation. Des tissus complexes peuvent donc se former ainsi. »
Bien sûr, l'idée n'est pas de faire un cerveau fonctionnel mais de créer un modèle pour étudier les maladies neurodégénératives : Alzheimer et Parkinson ou les maladies à prions, comme Creutzfeldt-Jacob. « Durant la maladie d'Alzheimer, les neurones meurent. Mais ils ne sont pas les seuls en cause. Pour simuler un tissu cérébral pathologique, il faut en reconstituer la complexité. »
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Faire pousser un mini-cerveau, c'est possible
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