Des cerveaux minuscules créés en laboratoire sont activés pour la première fois

Pour la première fois, des scientifiques de l'Université de Californie à San Diego (États-Unis) ont détecté une activité électrique dans de minuscules cerveaux développés in vitro à partir de cellules souches. Les scientifiques pensent que les cerveaux ne sont pas au courant, car ils ressemblent à des bébés prématurés, mais ne peuvent pas le prouver.

Pour la première fois, des scientifiques ont détecté une activité électrique semblable à celle de l'homme dans de minuscules cerveaux développés in vitro à partir de cellules souches, ouvrant ainsi la porte à la recherche sur des maladies neurologiques complexes.

Les scientifiques pensent que les cerveaux ne sont pas conscients car ils ressemblent à des bébés prématurés, mais ne peuvent pas le prouver, ce qui en soi soulève de nouvelles questions éthiques.

Cela fait une décennie que les chercheurs ont appris à exploiter les cellules souches adultes pour développer des organoïdes, c'est-à-dire des structures cellulaires qui modélisent un organe qu'ils souhaitent étudier.

Mais jamais ces organites cérébrales n’ont développé de réseau neuronal actif.

Donne aux neurones le temps de se développer

"Si vous m'aviez demandé il y a cinq ans si je pensais qu'il serait possible pour un organoïde cérébral de développer un réseau sophistiqué capable de générer des oscillations, j'aurais dit non", a déclaré à l'AFP Alysson Muotri, biologiste à l'Université de Californie à San Diego.

Une partie de la percée provient de l'amélioration de la procédure et de l'environnement de la culture de cellules souches, ont indiqué des chercheurs dans leur article publié jeudi 29 août par Cell Press.

Une autre avancée a été de donner plus de temps aux neurones pour se développer, tout comme le cerveau des foetus dans le ventre.

"Les premières étapes du neurodéveloppement humain sont inscrites dans notre génome"dit Alysson Muotri.

Résultats encourageants

Les premières vagues ont été détectées dans les organites après deux mois. Les signaux étaient rares et conservaient la même fréquence, tout comme dans les cerveaux humains très immatures. Mais tout en continuant de croître, les ondes ont été produites à des fréquences différentes et à des intervalles plus réguliers.

En comparant le développement de ces organites avec les courbes observées chez 39 bébés prématurés, les scientifiques ont réalisé que les trajectoires étaient similaires.

Recherche avancée

Pour quoi pourrait-il être utilisé? Les organoïdes pourraient être développés à partir de cellules souches d'individus présentant des problèmes neurologiques tels que l'épilepsie et l'autisme. Cela permettrait de mieux modéliser ces syndromes afin de trouver éventuellement des traitements.

La recherche vise également à répondre à des questions fondamentales. Par exemple, on ne sait pas pourquoi le développement des organoïdes n’évolue plus après neuf ou dix mois. Peut-être est-ce dû à un manque d'apport sanguin, ou simplement à une stimulation sensorielle, suggère Alysson Muotri.

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