Des scientifiques ont créé, pour la première fois, un mini-cerveau humain en laboratoire similaire à celui d’un nouveau-né. Ils ont été surpris de constater que ce mini-cerveau développait des réseaux de neurones fonctionnels, aussi complexes que ceux d’un fœtus. Cette découverte est un motif d’espoir pour la recherche de médicaments contre des maladies telles que l’autisme.
Le développement incroyable d’un mini-cerveau
C’est une découverte qui pourrait faire avancer la recherche sur les maladies neurologiques complexes, au-delà de la polémique qu’on voit déjà poindre (d’ordre éthique). Pour la première fois, des scientifiques ont détecté dans un cerveau cultivé en laboratoire, à partir de cellules-souches, une activité électrique ressemblant à celle des humains. De la taille de petits pois, ce cerveau miniature a surpris les inventeurs en développant des réseaux de neurones fonctionnels similaires à ceux des nouveau-nés prématurés.
Depuis une décennie, les scientifiques exploitent des cellules souches adultes pour former des organoïdes, c’est-à-dire des structures cellulaires modélisant un organe qu’ils souhaitent étudier. Mais jamais ces organoïdes cérébraux n’avaient développé de réseau neuronal actif. Ce qui a surpris les chercheurs, dans le cas de leur cerveau in vitro. « Si vous m’aviez demandé il y a cinq ans si je pensais qu’il serait possible qu’un organoïde cérébral développe un réseau sophistiqué capable de générer des oscillations, j’aurais dit non », a dit à l’AFP Alysson Muotri, biologiste à l’université de Californie à San Diego.
« Nous n’avions jamais vu de niveaux d’activité aussi élevés »
Les cellules de cet organoïde cérébral, un million de fois plus petit qu’un cerveau humain, a mis entre quatre à six mois à se cultiver en laboratoire. Et quand l’équipe de chercheurs a vérifié à nouveau son activité, le mini-cerveau s’était synchronisé. « Nous n’avions jamais vu de niveaux d’activité aussi élevés » se souvient dans une vidéo Priscilla Negraes, co-auteure d’une étude sur ce sujet. Alysson Muotri a d’abord pensé à un court-circuit ou un bug dans le système de mesure. Il va très vite se rendre compte que ses organoïdes ont dépassé ses espérances. « Nous pouvions clairement voir une activité croissante, jusqu’à des rafales de pics synchronisés en réseau. Cette augmentation de l’activité ne se voyait pas seulement en nombre mais aussi en complexité, reflétant la maturation de l’organoïde », explique-t-il.
Une découverte qui pourrait aider la lutte contre l’autisme
En comparant le développement de ces organoïdes de plus de 25 semaines (plus de six mois) aux courbes observées chez 39 bébés prématurés, les scientifiques ont constaté que les trajectoires étaient similaires. Alysson Muotri se prend maintenant à rêver aux possibilités d’une telle découverte. « Cela suggère que nous pourrions utiliser ces organoïdes comme un modèle de neurodéveloppement, ou un modèle de patients spécifiques pour tester certains médicaments », notamment l’autisme, s’enthousiasme Alysson Muotri.
