Les chercheurs ont créé des minicerveaux ressemblant à du cortex grâce à des cultures cellulaires en trois dimensions. © nobeastsofierce, Fotolia

Santé

Des minicerveaux artificiels en culture produisent des ondes électriques

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Des minicerveaux créés en laboratoire produisaient des ondes électriques d'une façon proche de cerveaux de bébés prématurés. Ils pourraient donc servir de modèles pour l'étude du développement du cerveau humain et de ses pathologies.

Au cours de la vie embryonnaire, le développement du cerveau suit un schéma commandé par des gènes. Comme il est compliqué d'étudier des tissus de fœtus, les chercheurs développent des modèles in vitro. C'est le cas des « minicerveaux » qu'ils arrivent à créer en laboratoire : ces organoïdes sont obtenus à partir de cultures cellulaires réalisées en trois dimensions.

Ici, des chercheurs de l'université de Californie à San Diego ont réussi à former du tissu ressemblant à du cortex à partir de cellules souches pluripotentes induites humaines. Selon Nature, pendant dix mois, ils ont cultivé des centaines de minicerveaux et regardé s'ils exprimaient des gènes typiques d'un cerveau en cours de développement. Leurs résultats ont été présentés lors du congrès Neuroscience 2018 à San Diego début novembre.

À la surface des minicerveaux, les chercheurs ont enregistré une activité électrique, comme pour un électroencéphalogramme. Cette activité électrique dépendait de signaux utilisant le Gaba ou le glutamate, qui sont tous deux des neurotransmetteurs. Dans un cerveau mature, habituellement, les neurones forment des réseaux qui s'activent selon un rythme prévisible. Mais ici les minicerveaux présentaient des électroencéphalogrammes irréguliers qui évoquaient plutôt des cerveaux en cours de développement.

Le développement du cerveau peut être modélisé in vitro grâce aux organoïdes

Quand les chercheurs ont comparé les rythmes des minicerveaux à ceux de bébés nés prématurément, ils se sont aperçus qu'ils correspondaient à ceux de prématurés nés entre 25 et 39 semaines. Cependant, cela ne veut pas forcément dire que ces minicerveaux se comportent comme des cerveaux de bébés prématurés : ils présentent simplement des activités électriques proches.

Les chercheurs ont mesuré l’activité électrique des minicerveaux.© Teeradej, Fotolia

De plus, ces organoïdes ne sont pas de vrais cerveaux humains car ils ne contiennent pas tous les types cellulaires du cerveau. Ce travail reste préliminaire et n'a pas été publié dans une revue à comité de lecture. Il suggère tout de même que les minicerveaux pourraient servir d'outils pour comprendre le développement de certaines pathologies, comme l'épilepsie ou l'autisme.

Ces recherches suscitent des inquiétudes chez certains scientifiques à cause des questions éthiques que soulève le fait de créer des minicerveaux se rapprochant de cerveaux humains. Pourraient-ils développer une forme de conscience ? La question reste ouverte, d'autant plus que les scientifiques ne savent pas mesurer précisément la conscience...

  • Des chercheurs ont créé des minicerveaux en laboratoire à partir de cellules souches humaines.
  • Ils ont réalisé des électroencéphalogrammes de ces organoïdes.
  • Le profil de l’activité électrique des minicerveaux rappelait celui de bébés prématurés.
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