En bref
Des scientifiques ont réussi à faire pousser de petites structures de cellules cérébrales humaines en laboratoire. Ces « mini-cerveaux » aident à mieux comprendre comment notre cerveau se développe et à étudier les maladies qui l’affectent.
Une avancée scientifique majeure
Des chercheurs de l’Université de Harvard et de l’Institut Broad ont accompli une avancée inédite en étudiant le développement des cellules cérébrales humaines. Ils ont cultivé de petites structures de cellules du cortex cérébral humain en laboratoire, qui ont continué de croître pendant cinq ans. Ces structures, appelées organoïdes corticaux, ont été créées à partir de cellules souches humaines pluripotentes, guidées pour adopter une identité corticale grâce à des signaux biochimiques.
Qu’est-ce qu’un organoïde cortical ?
Les organoïdes corticaux sont des modèles miniatures de cellules cérébrales, mais ne sont pas des cerveaux complets. Ils commencent par des cellules souches pluripotentes, chimiquement dirigées pour devenir des cellules à identité corticale. Chaque organoïde contient plus d’un million de cellules, y compris des neurones et des cellules gliales, essentielles au développement du cortex cérébral. Bien qu’ils ne soient pas connectés à un corps ou à des sens, ils restent un modèle précieux pour étudier le développement cérébral.
Chronologie de la croissance
Les chercheurs ont suivi l’évolution de ces organoïdes sur plusieurs années, analysant 424 720 cellules individuelles dans 110 organoïdes à différents moments. Les résultats montrent que les modèles de gènes actifs dans les organoïdes changent avec le temps pour ressembler à ceux du développement cérébral humain de la grossesse jusqu’à la période postnatale. Cela ne signifie pas qu’un organoïde d’un an est identique au cerveau d’un enfant du même âge, mais que les cellules acquièrent des caractéristiques postnatales.
Marqueurs génétiques et chronologie
En plus de l’analyse des gènes, les chercheurs ont mesuré les changements chimiques dans l’ADN, comme la méthylation, qui évoluent avec l’âge. Ils ont identifié 213 sites dans le génome montrant des changements liés à l’âge dans les organoïdes, illustrant comment utiliser des « horloges génétiques » pour estimer l’âge biologique des cellules.
Défis et conclusions
Bien que l’étude démontre la capacité des organoïdes à suivre un développement temporel similaire à celui du cerveau humain, elle souligne aussi des défis importants. Les cultures cellulaires demandent du temps et sont coûteuses, en plus d’être techniquement complexes. Bien que ces recherches ne garantissent pas la recréation précise des troubles neurologiques en laboratoire, elles offrent une base pour étudier l’impact des facteurs génétiques sur le développement cérébral.
Conclusion
Les recherches sur les organoïdes corticaux révèlent la capacité des cellules cérébrales humaines à croître et se développer en laboratoire, ouvrant de nouvelles perspectives pour étudier le développement du cerveau humain et les maladies associées. Ces études offrent une compréhension approfondie du fonctionnement des neurones et de leur interaction avec l’environnement, contribuant au développement de nouveaux traitements pour les maladies neurologiques.