NEURO: Ils cultivent du cortex en laboratoire
Cultiver le cortex d'un patient dans une boîte de Pétri en laboratoire ? C’est la tentative d’une équipe de Stanford qui parvient ici à développer de mini-structures en 3D qui fonctionnent « un peu » comme le cortex. Ces organoïdes s’activent comme un réseau neuronal, leurs cellules communiquent entre elles par connexions, comme dans un vrai cortex. La première étape d’une médecine neurologique personnalisée ? Une prouesse à découvrir dans la revue Nature Methods.
Car, derrière cette recherche expérimentale, il y a l'objectif incroyable de pouvoir traiter, de manière personnalisée un patient atteint d'un trouble mental ou psychiatrique et de corriger le fonctionnement de ses circuits cérébraux en remplaçant la partie déficiente de son cortex par ces « sphéroïdes corticaux humains », obtenus par la culture et la spécialisation, en laboratoire des propres cellules souches du patient.
La recherche, menée par le Dr Sergiu Pasca, de l'Université de Stanford est la première à obtenir de tels sphéroïdes, capables de connectivité fonctionnelle. Au-delà des questions éthiques et des espoirs futurs de réparation cellulaire du cortex, ces sphéroïdes vont constituer des modèles précieux pour modaliser et mieux comprendre des maladies mentales.
Les scientifiques ont travaillé à partir de cellules souches pluripotentes induites (CSPi) dérivées de cellules de peau pour obtenir des neurones différenciés puis ont fourni des supports et des cellules de soutien aux neurones pour les aider à s'organiser dans « l'esprit » de l'architecture du cerveau (Visuel de droite).
Les organoïdes obtenus n'ont cependant pas reproduit les circuits complexes nécessaires pour imiter le fonctionnement du cerveau. Cependant, au sein de ces organoïdes, les neurones communiquent entre eux comme en réseaux neuronaux.
Certes l'étude est à stade très expérimental et « la technologie est encore en cours de développement », mais, affirment les auteurs, les implications sont déjà prometteuses, en particulier pour tester la sécurité et l'efficacité de nouveaux traitements neurologiques avant de passer aux essais cliniques chez l'Homme.
Et après? Les chercheurs imaginent possible le développement de plusieurs sous-types de neurones qui peuplent normalement le cortex, et à partir de ces neurones, de plusieurs type de sphéroïdes corticaux, puis enfin l'établissement de connexions longue distance entre ces différents types de structures organoïdes.
Source:
Nature Methods 2015 DOI: 10.1038/nmeth.3415 Functional cortical neurons and astrocytes from human pluripotent stem cells in 3D culture
NIH A patient's budding cortex — in a dish? (Visuels@Sergiu Pasca, M.D., Stanford University)
Accéder à d'autres études de “cultures organiques” à partir de cellules souches
Cette actualité a été publiée le 31/05/2015
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