Produire et transplanter des cellules de cortex humain

Cette image montre in utero le soma et des dendrites des neurones de la couche supérieure du cortex. En bleu, les noyaux. Cette image montre in utero le soma et des dendrites des neurones de la couche supérieure du cortex. En bleu, les noyaux.  Photo :  Inserm

Des cellules de cortex cérébral humain ont été produites et transplantées dans le cerveau de souris. L'exploit, qui ouvre un univers de possibilités sur le plan médical, a été réalisé par des chercheurs belges et français.

C'est que la fabrication du cortex pourrait éventuellement permettre la réparation de lésions cérébrales ou de traiter les maladies neurodégénératives comme le parkinson ou l'alzheimer.

Les neurones corticaux humains ont été obtenus à partir de cellules souches pluripotentes de la peau. Une fois transplantées dans le cerveau de souriceaux, ces cellules s'y sont intégrées de façon fonctionnelle.

Si la technique développée par des équipes de l'Université Libre de Bruxelles et de Poitiers reste pour le moment expérimentale, elle offre déjà une fenêtre sur le cortex humain, son développement et ses états pathologiques.

Cortex 101

Cette couche de substance grise aux replis sinueux est l'une des structures les plus complexes et les plus importantes du cerveau. Les anomalies qui l'affectent peuvent causer de nombreuses maladies, comme l'épilepsie, les retards mentaux ou encore certains troubles neuropsychiatriques.

Une meilleure compréhension des mécanismes qui contrôlent son développement permet d'obtenir des informations sur les maladies qui peuvent perturber son fonctionnement. Il est toutefois difficile d'étudier le cortex cérébral humain, tant sur le plan éthique que sur le plan technique. Le recours à des modèles animaux n'était à ce jour pas très satisfaisant compte tenu des différences significatives observées entre le cortex cérébral humain et celui des autres espèces. La fabrication du cortex cérébral humain paraît donc une avenue prometteuse.

Deux types de cellules souches pluripotentes, capables de donner les différentes cellules qui composent le cortex cérébral, ont été utilisées dans cette étude :

  • des cellules souches embryonnaires
  • des cellules pluripotentes induites

Ces dernières ont été obtenues à partir de cellules de peau humaines. Dans les deux cas, les cellules ont été cultivées dans des conditions favorisant leur différenciation en cellules nerveuses impliquées dans le développement cérébral humain.

Les neurones corticaux obtenus ont ensuite été transplantés dans le cerveau de souris nouveau-nées, où ils se sont correctement connectés aux réseaux de cellules nerveuses existants.

« La possibilité d'utiliser des cellules pluripotentes induites, disponibles en quantité illimitée et ne posant pas de problèmes éthiques, ouvre en effet d'immenses perspectives pour la mise au point de thérapie cellulaire des pathologies cérébrales. » — Communiqué

Le détail de ces travaux est publié dans la revue Neuron.

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