Les chercheurs ont développé des organoïdes cérébraux qui comprennent « une grande variété de types de cellules provenant de plusieurs personnes « L’objectif est de contribuer à comprendre pourquoi la réponse du cerveau aux médicaments diffère d’une personne à l’autre. Ces travaux ont été publiés dans la revue Nature [1].
D’autres équipes avaient déjà réalisé des feuilles 2D de cellules cérébrales provenant de plusieurs donneurs humains, mais il s’agit du premier travail à rendre compte de systèmes 3D. assez robuste pour la recherche ». Et ” un véritable tour de force technique », estime Tomasz Nowakowski, biologiste à l’Université de Californie à San Francisco, qui n’a pas participé à l’étude.
Ces « cultures chimériques «, que les auteurs ont nommé » chiméroïdes », rassemblent des cellules de cinq donneurs. À l’avenir, elles pourraient accueillir des cellules de centaines de personnes.
Un défi technique
Les organoïdes cérébraux sont « croissance particulièrement lente et difficile à utiliser “, et les chercheurs recherchent de meilleures façons de les fabriquer. Une approche consiste à combiner des cellules provenant de plusieurs donneurs en un seul organoïde. Cependant, comme les cellules souches de départ se développent à des rythmes différents, les lignées à croissance rapide prennent inévitablement le relais.
Selon Paola Arlotta, biologiste à Harvard, et ses collègues, l’astuce consiste à créer d’abord un ensemble d’organoïdes à partir d’un seul donneur. À mesure qu’elles mûrissent, les cellules de tous les organoïdes adoptent des taux de croissance similaires. homogénéisation » puis ces structures et en regroupant les cellules, il est possible de cultiver un « organoïde composite “. LE ” chiméroïdes « Les cellules développées dans cette étude ont atteint une taille d’environ 3 à 5 millimètres après trois mois et contenaient les mêmes types de cellules que celles trouvées dans le tissu cortical fœtal.
Une première recherche
Dans le cadre de cette recherche, l’équipe a traité le « organoïdes multi-donneurs » avec des médicaments neurotoxiques.
L’éthanol, responsable du syndrome d’alcoolisation fœtale, a réduit le nombre de cellules d’une lignée cellulaire d’un donneur. Les cellules de ce donneur ont augmenté de volume lorsqu’elles ont été combinées à de l’acide valproïque, un médicament antiépileptique associé à un risque accru de troubles du spectre autistique chez les enfants qui y ont été exposés in utero.
Cependant, des travaux supplémentaires sont nécessaires pour garantir que les effets observés dans les modèles chimériques proviennent de la génétique d’une lignée cellulaire donnée, plutôt que d’une interaction entre des cellules très proches les unes des autres, prévient Robert Vries, PDG de l’Organoid Research Society Organoïdes HUB à Utrecht.
Note de l’éditeur: : Pour mener ces recherches, les scientifiques ont utilisé des cellules souches pluripotentes induites (iPS), qui ne posent pas les problèmes éthiques des cellules souches embryonnaires humaines. Cependant, la production d’organoïdes cérébraux humains soulève en soi des questions éthiques (voir Mini-cerveaux cultivés en laboratoire : un problème de conscience ?).
[1] Antón-Bolaños, N., Faravelli, I., Faits, T. et coll. Les chimérides cérébrales révèlent une susceptibilité individuelle aux déclencheurs neurotoxiques. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07578-8
Source : Nature, Asher Mullard (26/06/2024) – Photo : iStock
