Des organoïdes de cerveau cultivés dans l’espace pour étudier le vieillissement

Publié le 25 Juin, 2024

Dans le cadre de l’expérience Cerebral Ageing [1], 84 organoïdes de cerveau ont été cultivés [2] pendant 40 jours dans la Station Spatiale Internationale (ISS). Douze organoïdes toujours vivants [3] sont ensuite « rentrés sur Terre » au mois de décembre dernier. Des organoïdes cérébraux avaient déjà séjourné dans l’espace, mais aucun n’y avait encore été cultivé (cf. La NASA envoie des cellules-souches en orbite pour créer des organoïdes en apesanteur).

Une expérience et beaucoup de défis

« Notre hypothèse est que les conditions [rencontrées dans l’espace, micropesanteur et radiations cosmiques], accélèrent le vieillissement », explique Frank Yates, enseignant-chercheur à SupBiotech. « L’ISS fournit un environnement unique pour mener à bien cette expérience : en orbite à 400 km d’altitude, elle est dédiée à la réalisation d’expériences scientifiques en micropesanteur depuis 1998. »

Des organoïdes de quelques millimètres ont d’abord été produits et cultivés sur Terre « dans des cassettes spécialement conçues et fournies par la société américaine Bioserve ». Ensuite, « 384 organoïdes ont été placés dans deux conteneurs fermés hermétiquement, garantissant une température constante de 37°C et un taux de CO2 de 5 % ». Des conditions « indispensables » pour les maintenir en vie. Les deux incubateurs ont été transférés au Centre spatial Kennedy à Cap Canaveral en Floride. 84 organoïdes ont été sélectionnés pour le vol, les autres ont continué leur développement au sol, faisant office d’échantillons témoins.

Des perspectives pour mieux comprendre les pathologies dégénératives ?

Désormais, les scientifiques procèdent à l’analyse de tous les échantillons rapatriés en France depuis février 2024. Les organoïdes sont découpés observés au microscope et analysés génétiquement. Leur milieu de culture doit aussi être examiné. En effet « les molécules qui y ont été libérées par les organoïdes – appelées métabolites – nous renseignent sur leur état de santé », explique Miria Ricchetti, chef du groupe Mécanismes moléculaires du vieillissement pathologique et physiologique à l’Institut Pasteur. Les premiers résultats devraient être disponibles d’ici fin 2024.

« S’il s’avère que le vieillissement est accéléré dans l’espace, la culture d’organoïdes cérébraux ouvre la voie à des recherches passionnantes pour les équipes qui travaillent sur les maladies dégénératives comme Alzheimer. », estime Frank Yates. « En observant les changements moléculaires et cellulaires dans un organoïde vieillissant, les scientifiques comprendront mieux le développement des pathologies dégénératives ».

 

NDLR : Les chercheurs ne précisent pas s’ils ont eu recours à des cellules souches embryonnaires ou iPS. L’utilisation de cellules souches embryonnaires humaines, prélevées sur des embryons « surnuméraires » issus de fécondation in vitro, conduit à la destruction des embryons dont elles sont issues. En outre, la fabrication d’organoïdes cérébraux soulève en elle-même des questions éthiques (cf. Mini-cerveaux cultivés en laboratoire : un problème de conscience ?)

[1] Cerebral Ageing est une expérience de biologie cellulaire initiée en 2019 et développée par le CADMOS au CNES, l’Institut Pasteur, SupBiotech et BioServe Space Technologies. Elle vise à établir « un modèle pour étudier le vieillissement du cerveau à très petite échelle, celle de la cellule et même de la molécule ».

[2] Mais « plusieurs centaines » ont été fabriqués

[3] D’autres ont été « fixés », des conteneurs frigorifiques à 4°C ou -80°C. « Cela permet d’analyser leur condition au moment de l’immobilisation, et ainsi revenir sur leur évolution au cours du temps. »

Source : CNES (24/06/2024) – Photo : NASA Imagery de Pixabay

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