Prime et des experts créent des mini-cerveaux à partir de fœtus humains

CNN Indonésie

dimanche 14 janvier 2024 08:54 IWST

Jakarta, CNN Indonésie —

Pour la première fois, para scientifique des organoïdes cérébraux développés, qui sont des formes anatomiques tridimensionnelles appelées « mini-cerveaux » développés en laboratoire, depuis tissu cérébral fœtal humain.

Le nouvel organoïde atteint la taille d’un grain de riz et contient de nombreux types de cellules qui s’organisent en structures 3D complexes.

Les chercheurs ont également induit la croissance de tumeurs cérébrales dans ces cervelets et testé la réponse de la tumeur aux médicaments anticancéreux existants.

Ces mini-cerveaux imitent des aspects importants du développement et du fonctionnement d’un cerveau humain grandeur nature.

Ces nouveaux organoïdes ont déjà été développés à partir de cellules souches humaines, mais jamais directement à partir de tissus cérébraux établis.

En conséquence, ces nouveaux organoïdes ouvrent de nombreuses possibilités passionnantes, affirment les auteurs dans la nouvelle étude publiée lundi (8/1) dans la revue Cellule Que.

“Jusqu’à présent, nous étions en mesure d’obtenir des organoïdes de la plupart des organes humains, mais pas du cerveau. Il est passionnant de pouvoir désormais surmonter cet obstacle également”, a déclaré le Dr. Hans Clevers, l’un des auteurs principaux de l’étude et professeur de médecine à Université d’Utrecht, Pays-Bas, cité de Sciences en direct.

Selon les chercheurs, les mini-cerveaux pourraient compléter les organoïdes dérivés de cellules souches et faciliter de nouvelles méthodes uniques pour étudier la santé et les maladies du cerveau.

Bien que les cellules souches doivent être préparées pour ressembler à différentes parties du cerveau, les tissus prélevés directement dans le cerveau peuvent capturer avec précision le tissu à un stade particulier de développement.

“Et même si les cellules souches ont souvent besoin d’un ‘échafaudage’ pour se développer, le tissu cérébral peut fabriquer ses propres cellules souches”, ont-ils ajouté.

Ainsi, “Ces nouveaux organoïdes dérivés du tissu fœtal pourraient offrir de nouvelles informations sur ce qui constitue les différentes régions du cerveau et sur ce qui crée la diversité de ses cellules”, a déclaré Delilah Hendriks, auteure de la première étude, chef de groupe affilié du Centre Princess Máxima de pédiatrie. Oncologie aux Pays-Bas, en déclaration Que.

Auparavant, les scientifiques ont conçu des mini-cerveaux à l’aide de cellules souches qui avaient le potentiel de devenir n’importe quel type de cellule si elles étaient alimentées par un certain mélange de produits chimiques.

Ces mini-cerveaux sont utiles pour étudier le développement et les troubles associés. Cependant, les mini-cerveaux obtenus directement à partir du tissu cérébral peuvent fournir de nouvelles informations sur le comportement et les caractéristiques de cellules spécifiques du cerveau.

Façons de faire

Pour créer ces nouveaux mini-cerveaux, les chercheurs ont prélevé des échantillons de tissus cérébraux provenant de fœtus décédés entre 12 et 15 semaines de gestation, fournis par des donneurs anonymes.

Ils ont cultivé séparément de petits échantillons de chaque tissu dans de petites boîtes en utilisant des nutriments et des facteurs de croissance spécifiques.

Chaque échantillon est continuellement secoué doucement au fur et à mesure de sa croissance, afin de garantir que toutes les cellules qu’il contient sont exposées à des produits chimiques et qu’elles ne disposent pas d’un échafaudage physique sur lequel se développer.

Environ quatre à huit jours plus tard, les chercheurs ont constaté la formation de « structures 3D doublement organisées » qui se sont ensuite développées en organoïdes ayant l’apparence d’un tissu.

Les mini-cerveaux qui en résultent contiennent de nombreux types de cellules, notamment des cellules souches neurales connues sous le nom de « gliales radiales externes ». Le tissu fœtal produit également ses propres protéines matricielles extracellulaires, qui agissent comme un échafaudage et soutiennent la formation de structures 3D.

Cela permet aux scientifiques d’en apprendre davantage sur la façon dont l’environnement d’une cellule influence son développement.

Les mini-cerveaux qui se développent à partir de tissus cérébraux spécifiques, tels que le cerveau antérieur, conservent les caractéristiques structurelles spécifiques de cette partie de l’organe et répondent à des molécules de signalisation spécifiques impliquées dans le développement du cerveau.

Dans cette première expérience, des mini-cerveaux ont été cultivés pendant six mois. Plus précisément, les chercheurs ont pu cultiver plusieurs cervelets à partir d’un seul échantillon de tissu.

Les organoïdes apparaissent comme une nouvelle façon de tester la sécurité et l’efficacité des médicaments. Ainsi, la capacité de produire de nombreux organoïdes à partir d’un seul échantillon pourrait un jour être utile pour mener des expériences répétées sur de nouveaux traitements contre une maladie.

À l’avenir, les auteurs souhaitent créer des versions plus complexes de mini-cerveaux et potentiellement les développer à partir de tissus fœtaux à différents stades de développement, ainsi que de tissus malades susceptibles de capturer des anomalies cérébrales associées à la mort du nourrisson.

Comme pour d’autres modèles de cerveau humain, un “cadre éthique spécial” et des “discussions actives avec les donateurs et la communauté scientifique” sont nécessaires avant de mener d’autres expériences avec ces organoïdes.

Par exemple, les chercheurs doivent examiner attentivement l’éthique de la transplantation de tissus cérébraux humains dans d’autres espèces, comme les rongeurs, comme cela a été fait avec des organoïdes dérivés de cellules souches.

(rfi/arh)