Un organoïde de cerveau humain implanté dans celui d’une souris réagit à la lumière

Publié le 12 Jan, 2023

Des chercheurs de l’Université de San Diego ont implanté un organoïde de cerveau humain à une souris. L’animal « a réagi à un stimulus lumineux », un rai de lumière dirigé vers ses yeux. Ces travaux ont été publiés dans la revue Nature Communications.[1]

Pour mener à bien cette expérience, les chercheurs ont travaillé avec des cellules souches iPS pour fabriquer un organoïde de cerveau humain, un « mini-cerveau ». Ensuite, ils ont enlevé « un petit morceau du cortex de la souris situé dans l’aire visuelle », nettement plus réduit que la totalité de cette dernière « afin que les capacités de la souris ne soient pas altérées ». L’organoïde a été implanté à sa place.

« Moins d’un mois après la transplantation », les scientifiques ont observé « des connexions synaptiques fonctionnelles » entre l’organoïde humain et le reste du cerveau de la souris[2]. « Deux mois plus tard », l’intégration entre les tissues s’était poursuivie. Les chercheurs n’ont pas constaté de « réaction physique de la souris à la lumière dirigée vers ses yeux ». C’est « grâce à des électrodes en graphène, capables de détecter l’activité de l’organe grâce aux ondes cérébrales qu’il émet », qu’ils ont mesuré la réaction de l’organoïde[3].

Les chercheurs entendent étudier, pour différentes pathologies[4], « les différences entre les cellules saines et les cellules malades dans l’organoïde, ainsi que la façon dont le cerveau interagit avec son hôte souris ». A bien plus long terme, ils espèrent parvenir à « restaurer certaines fonctions dans le cerveau, dans les aires endommagées », en fabriquant des tissus sains à partir de cellules souches.

Complément du 03/02/2023 : Une autre équipe de chercheurs de l’Université de Pennsylvanie a mené des travaux similaires. Après avoir implanté des organoïdes de cerveau humain dans le cerveau de rats adultes ayant subi des lésions au cortex visuel, les chercheurs ont constaté que ces organoïdes s’étaient intégrés en 3 mois et qu’ils pouvaient répondre à une stimulation visuelle comme les lumières clignotantes. Les résultats ont été publiés, le 2 février, dans la revue Cell Stem Cell[5].

 

[1] Wilson, M.N., Thunemann, M., Liu, X. et al. Multimodal monitoring of human cortical organoids implanted in mice reveal functional connection with visual cortex. Nat Commun 13, 7945 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-35536-3

[2] « A la fin de l’expérience, les souris ont été euthanasiées afin d’observer l’implant et le cortex de la souris », ce qui a permis aux chercheurs de « confirmer qu’il existait bel et bien des synapses entre la souris et les cellules humaines ».

[3] En 2021, un organoïde de cerveau avait commencé à développer des « structures oculaires rudimentaires » (cf. Des organoïdes de cerveaux cultivés en laboratoire développent des structures oculaires).

[4] la dépression, la schizophrénie ou la maladie d’Alzheimer

[5] Han-Chiao Isaac Chen et al, Structural and functional integration of human forebrain organoids with the injured adult rat visual system, Cell Stem Cell (2023). DOI: 10.1016/j.stem.2023.01.004www.cell.com/cell-stem-cell/fu … 1934-5909(23)00004-8

Sources : Sciences et avenir, Coralie Lemke (11/01/2023) ; Medical Xpress (02/02/2023)

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