Publié le 2024-02-29 14:35:00. Des chercheurs irlandais ont franchi une étape importante dans la culture de « mini-cerveaux » en laboratoire, en parvenant à les doter d’un réseau vasculaire plus développé, ce qui pourrait révolutionner la recherche sur les maladies neurologiques.
- Une équipe de l’Université de Galway a développé une technique permettant de créer des organoïdes cérébraux plus grands et plus réalistes grâce à l’intégration de vaisseaux sanguins.
- Cette avancée permet de mieux étudier le développement du cerveau et l’évolution de maladies comme la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson et les accidents vasculaires cérébraux.
- La recherche, publiée dans la revue Advanced Science, est le fruit d’une collaboration entre plusieurs institutions universitaires irlandaises et britanniques.
Les organoïdes cérébraux, ces amas de cellules cérébrales humaines cultivées in vitro, sont devenus un outil précieux pour les neuroscientifiques. Ces modèles simplifiés du cerveau, mesurant seulement quelques millimètres, permettent d’étudier le développement neurologique et les mécanismes des maladies qui affectent le système nerveux central. Cependant, un obstacle majeur limitait jusqu’à présent leur potentiel : le manque d’un système vasculaire fonctionnel. Sans apport suffisant en oxygène et en nutriments, les cellules situées au cœur de ces organoïdes finissaient par mourir, réduisant leur taille et leur capacité à imiter fidèlement le tissu cérébral réel.
Les chercheurs du CURAM, le Centre de recherche irlandais pour les dispositifs médicaux basé à l’Université de Galway, ont trouvé une solution innovante. Ils ont cultivé ces « mini-cerveaux » dans un hydrogel, un gel mou et biocompatible, tout en y introduisant des cellules capables de former des vaisseaux sanguins. Cette approche a permis d’encourager le développement de structures vasculaires plus profondes au sein des organoïdes.
« Lorsque nous avons commencé le projet, nous avons constaté dans la littérature scientifique que les vaisseaux sanguins des organoïdes cérébraux étaient pour la plupart superficiels. Ils n’atteignaient pas les cellules les plus profondes, qui finissaient par être privées d’oxygène et de nutriments et mourir. »
Dr Mihai Lomora, professeur de chimie des biomatériaux et directeur du laboratoire CerebroMachines à l’Université de Galway
En modifiant l’environnement de croissance et le moment de l’introduction des cellules vasculaires, l’équipe a observé une amélioration significative. Les organoïdes sont devenus plus volumineux, la mort cellulaire au centre a été réduite de trois fois, et des cellules formant des vaisseaux sanguins ont pu pénétrer à l’intérieur. De plus, les chercheurs ont constaté l’apparition de caractéristiques similaires à celles de la barrière hémato-encéphalique, cette couche protectrice qui régule le passage des substances entre le sang et le cerveau. Cette découverte ouvre des perspectives prometteuses pour l’étude des maladies neurologiques et le test de nouveaux traitements.
Le Dr Lomora insiste sur le fait que cette recherche ne vise pas à créer des cerveaux complets en laboratoire, mais plutôt à développer des modèles plus précis et pertinents du fonctionnement des tissus cérébraux. « Nous voulons que ces modèles soient aussi proches que possible de la réalité physiologique », explique-t-il. « En améliorant le système vasculaire, nous pensons avoir franchi une étape importante dans cette direction. C’est vraiment une avancée de pointe. »
Cette recherche, menée par CURAM, a été publiée dans la revue Advanced Science et a bénéficié de la collaboration de scientifiques de l’Université de médecine et des sciences de la santé RCSI, du Trinity College de Dublin et de l’Université d’Édimbourg.
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