Faire pousser en laboratoire des mini-cerveaux humains

L'expérience s'est déroulée dans un laboratoire de
l'institut de biotechnologie moléculaire à Vienne en Autriche. Les chercheurs
ont réussi à cultiver une structure en trois dimensions qui ressemble à un
cerveau aux premiers stades de son développement. Un organe primitif comparable
en de nombreux points avec celui d'un embryon humain d'environ deux mois.

Le terme de "cerveau" est un peu abusif, c'est
pourquoi les chercheurs préfèrent parler  d'"Organoïde cérébral".

La méthode

Tout repose sur la technique des cellules Ips (cellules
souches induites, Prix Nobel de médecine 2012).

Première étape : on prélève des cellules sur la peau
d'un adulte et on les transforme en cellules souches embryonnaires par
manipulation génétique.

Deuxième étape : les cellules IPs sont mises en contact
avec des nutriments spécifiques, des facteurs de croissance qui vont les
pousser à se différencier, à devenir des neurones.

Dernière étape : les chercheurs mettent ces neurones en
culture sur une structure gélatineuse qui a servi de charpente aux cellules
nerveuses. C'est là que la magie opère. Comme si une sorte de plan du cerveau
était inscrit dans la mémoire des neurones, l'organe s'auto-organise en trois dimensions.

L'évolution

Jour après jour, on voit apparaitre des structures typiques
du cerveau : hippocampe (mémoire, apprentissage...), cortex (la couche
externe du cerveau lié au fonction supérieur....). Des ébauches de structures
complexes, déterminantes dans le fonctionnement cérébral.

Pour garder en vie, l'organoïde pendant plusieurs mois,
on le maintient dans un bioréacteur, une sorte de gros tube à essai contenant
un liquide nutritif à une température proche du corps humain.

Malgré ces mois passés en suspension dans un liquide
nutritif, les neurones n'ont pas poursuivis leurs développements. Il manque
trop de pièces au puzzle pour que le cerveau continue sa maturation.

L'utilité de l'expérience

L'objectif n'est pas du greffer cet "organe",
mais de pouvoir étudier des maladies et de reproduire les premiers stades du
développement cérébral. Actuellement, les chercheurs étudient un patient
souffrant d'une forme rare de microcéphalie, une maladie qui se définie par une
boîte crânienne et un cerveau anormalement petit. Pour comprendre l'origine
génétique de cette maladie, les chercheurs ont reproduit leur méthode à partir
d'une cellule de peau prélevée sur le patient.

L'expérience a permis de suivre jour après jour la mise en
place de différentes structures nerveuses et de repérer des anomalies dès les
premiers stades. Les chercheurs veulent maintenant tester sur leur "organoïdes
cérébraux" des molécules capable d'enrayer le développement anormal.

Les photos et les videos de l'expérience