Des scientifiques réussissent à cultiver en laboratoire un cerveau humain équivalent à celui d’un fœtus de 5 semaines

La culture de tissus cérébraux dans un plat a déjà été réalisée, mais de nouvelles recherches audacieuses annoncées cette semaine montrent que la capacité des scientifiques à créer des cerveaux humains en laboratoire a rapidement progressé.

Des chercheurs de l’université d’État de l’Ohio, aux États-Unis, affirment avoir mis au point le cerveau humain le plus complet jamais cultivé en laboratoire, en créant un modèle ayant la maturité cérébrale d’un fœtus de cinq semaines. Le cerveau, qui a approximativement la taille d’une gomme de crayon, contient 99 % des gènes qui seraient présents dans un cerveau naturel de fœtus humain.

“Non seulement il ressemble au cerveau en développement, mais ses divers types de cellules expriment presque tous les gènes comme un cerveau”, a déclaré dans un communiqué Rene Anand, professeur de chimie biologique et de pharmacologie à l’Ohio State et chercheur principal sur le modèle de cerveau.

“Nous nous efforçons depuis longtemps de résoudre des problèmes complexes de maladies du cerveau qui causent une douleur et une souffrance énormes. La puissance de ce modèle cérébral est de très bon augure pour la santé humaine, car il nous offre des options meilleures et plus pertinentes pour tester et développer des thérapeutiques autres que les rongeurs.”

M. Anand s’est tourné vers l’ingénierie des cellules souches il y a quatre ans après que son domaine de recherche spécialisé – l’examen de la relation entre les récepteurs nicotiniques et les troubles du système nerveux central – ait rencontré des complications en utilisant des spécimens de rongeurs. Malgré des moyens financiers limités, Anand et ses collègues ont réussi à mettre au point leur technique exclusive, qu’ils sont en train de commercialiser.

Le cerveau qu’ils ont mis au point est une recréation quasi complète d’un cerveau fœtal humain, auquel il ne manque que le système vasculaire – en d’autres termes, tous les vaisseaux sanguins. Mais tout le reste (moelle épinière, principales régions du cerveau, multiples types de cellules, circuits de signalisation sont là). Qui plus est, il est fonctionnel, l’imagerie à haute résolution du modèle de cerveau montrant des neurones et des cellules cérébrales en état de marche.

Selon les chercheurs, il faut 15 semaines pour qu’un cerveau développé en laboratoire atteigne l’équivalent d’un cerveau humain fœtal de 5 semaines, et plus le processus de maturation est long, plus l’organoïde devient complet.

“Si nous le laissons se développer jusqu’à 16 ou 20 semaines, cela pourrait le compléter, en comblant ce 1 % de gènes manquants. Nous ne le savons pas encore”, a déclaré M. Anand.

L’avantage scientifique de la culture de cerveaux humains en laboratoire est qu’elle permet d’effectuer des recherches de haut niveau sur des maladies humaines qui ne peuvent être réalisées à l’aide de rongeurs.

“Dans le cas des maladies du système nerveux central, cela permettra d’étudier soit la susceptibilité génétique sous-jacente, soit les influences purement environnementales, soit une combinaison des deux”, explique l’autiste, mais nous sommes bloqués. Les corrélations mathématiques et les méthodes statistiques sont insuffisantes pour identifier à elles seules la causalité. Il faut un système expérimental – il faut un cerveau humain”, a déclaré M. Anand. “La science génomique indique qu’il y a jusqu’à 600 gènes qui donnent lieu à l’autisme”

La recherche a été présentée cette semaine au Symposium de recherche sur le système de santé militaire.