Des mini-cerveaux organoïdes cultivés en laboratoire peuvent aider à traiter une maladie mortelle

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Des mini-cerveaux organoïdes cultivés en laboratoire peuvent aider à traiter une maladie mortelle


Il a tout l’étoffe d’un film d’horreur à la Frankenstein sur la science qui a mal tourné : un groupe de scientifiques se sont blottis contre de petits organes ressemblant vaguement au cerveau humain, bricolant des drogues et essayant de les garder «en vie» le plus longtemps possible.

Mais ce n’est pas une expérience scientifique de monstre. En fait, c’est à peu près aussi loin que possible d’une scène d’horreur.

Des scientifiques de l’Université de Cambridge développent des modèles miniatures de cerveaux humains en laboratoire afin d’apprendre à traiter des maladies neurologiques rares et mortelles. Dans les résultats publiés jeudi dans Neurosciences de la nature, l’équipe soutient qu’elle a réalisé une percée qui pourrait ouvrir la porte à la sauvegarde des personnes atteintes de maladies cérébrales graves, ainsi que de toute une série d’autres maladies.

La nouvelle étude se concentre en particulier sur une confluence de deux troubles différents : la maladie du motoneurone, la sclérose latérale amyotrophique (SLA) et la démence frontotemporale (ou FTD). Les deux maladies se chevauchent souvent en tant que SLA/FTD – environ un tiers des patients atteints de SLA développent une FTD, souvent vers l’âge de 40 à 45 ans. Les personnes victimes de la SLA/FTD subissent les pires effets de chaque maladie : paralysie, faiblesse musculaire et déclin rapide de la mémoire et des fonctions cognitives.

Il n’existe aucun remède à l’une ou l’autre des maladies, dont l’une – la SLA – est potentiellement mortelle, et la combinaison des deux s’est avérée obstinée au traitement. Le dépistage de médicaments potentiels pour des maladies comme la SLA/FTD est particulièrement difficile lorsque les patients souffrent d’une multitude de symptômes dévastateurs.

Mais une solution de contournement que les chercheurs ont mise au point ces dernières années est le développement d’organoïdes : de petits modèles d’organes humains qui agissent comme une sorte de proxy de laboratoire pour la réalité. Les chercheurs prennent une culture de cellules de la peau, les transforment en cellules souches et reprogramment ces cellules souches pour qu’elles se transforment en éléments d’un tissu ou d’un organe particulier.

Ces cellules peuvent même être modélisées pour émuler certaines maladies ou troubles génétiques.

Les organoïdes ne ressemblent guère aux organes adultes qu’ils sont censés modéliser. Mais biologiquement, ils peuvent présenter la plupart des mêmes traits. Les scientifiques ont déjà utilisé des organoïdes pour étudier des choses comme les dommages au foie et les infections respiratoires dans les poumons, y compris le mastodonte du siècle dans COVID-19.

L’astuce est que les organoïdes sont difficiles à maintenir en vie, car avec le temps, ils finissent par développer un noyau mourant. Cela est particulièrement vrai pour les organoïdes du cerveau.

« Le cerveau est probablement notre organe le plus complexe », a déclaré au Daily Beast le co-auteur de l’étude, András Lakatos, neuroscientifique à l’Université de Cambridge. « Il possède la plus large gamme de types de cellules différents qui n’ont pas encore été pleinement explorés. »

Dans cette nouvelle étude, cependant, l’équipe de Cambridge a déclaré avoir trouvé un moyen de maintenir les organoïdes du cerveau en vie jusqu’à 240 jours, même ceux qui possèdent les mutations qui conduisent à la SLA/FTD. (Dans des travaux non publiés, l’équipe affirme avoir pu maintenir certains organoïdes en vie pendant 340 jours.) L’astuce semble être une nouvelle technique de découpe des cultures cellulaires qui aide à fournir plus d’oxygène et de nutriments aux parties organoïdes.

L’équipe de recherche a développé l’un de ces mini-cerveaux les plus résistants avec les mutations génétiques les plus couramment associées à la SLA/FTD, et au fur et à mesure que la maladie progressait, ils ont appris quelles cellules cérébrales étaient atteintes plus tôt (en particulier l’astroglie, les cellules neurales qui régissent les mouvements musculaires et cognition). L’équipe a déclaré qu’elle était en mesure d’affirmer l’efficacité d’un médicament connu, le GSK2606414, pour soulager le stress cellulaire et la mort causés par la SLA/FTD.

« Nos résultats suggèrent qu’une stratégie multi-cibles précoce peut être nécessaire pour une stratégie de traitement plus optimale [for ALS/FTD] », a déclaré Lakatos.

Avec la capacité de maintenir les organoïdes du cerveau en vie plus longtemps, l’espoir est que d’autres traitements pour la SLA/FTD – et d’autres maladies du cerveau – puissent être testés beaucoup plus rapidement dans un avenir proche. Alors qu’il fallait autrefois des décennies pour trouver un traitement efficace pour certaines maladies, cette recherche suggère que le délai pourrait bientôt se réduire à quelques années seulement.

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