Publié le 19 novembre 2025 14:53:00. Des chercheurs ont mis au point un modèle de tissu cérébral entièrement synthétique, une avancée majeure qui pourrait révolutionner la recherche sur les maladies neurologiques et réduire la dépendance aux tests sur animaux dans le développement de nouveaux médicaments.
- Pour la première fois, des tissus cérébraux fonctionnels ont été cultivés sans recourir à des matériaux d’origine animale ou à des revêtements biologiques.
- Cette nouvelle technologie s’inscrit dans une démarche plus large visant à limiter les expérimentations animales dans le domaine pharmaceutique, encouragée par les autorités sanitaires américaines (FDA).
- Une équipe de l’Université du Wisconsin-Madison a également développé une méthode d’impression 3D de tissu cérébral fonctionnel, ouvrant de nouvelles perspectives pour l’étude des maladies neurodégénératives.
L’ingénierie neurotissulaire, qui vise à reproduire la complexité du cerveau humain in vitro, a franchi une étape décisive. Jusqu’à présent, la création de modèles cérébraux fiables était entravée par l’utilisation de supports biologiques d’origine animale, dont la composition variable et les différences physiologiques avec le cerveau humain compromettaient la reproductibilité des résultats. Selon Iman Noshadi, bio-ingénieur et chef de projet, ces revêtements représentaient un véritable obstacle : « Leur composition mal définie empêche des résultats de tests fiables et standardisés. »
La nouvelle approche développée par les chercheurs repose sur un matériau synthétique, le polyéthylène glycol (PEG), traditionnellement considéré comme inadapté à la croissance cellulaire. En le structurant en une matrice poreuse et interconnectée, ils ont créé un environnement favorable à la colonisation et à la différenciation des cellules cérébrales. Ce cadre synthétique permet aux cellules de s’organiser en réseaux neuronaux fonctionnels, capables de reproduire une activité cérébrale spécifique au donneur. Cette capacité à observer une activité neuronale individualisée offre un aperçu direct des réponses aux médicaments dans le contexte de troubles neurologiques.
La fabrication de cette structure poreuse est réalisée grâce à un processus innovant impliquant l’écoulement simultané d’eau, d’éthanol et de PEG à travers des capillaires en verre. Au contact d’un jet d’eau externe, les composants se séparent et sont fixés par un éclair lumineux, créant ainsi une architecture stable et perméable. Cette perméabilité est essentielle pour assurer un apport optimal en oxygène et en nutriments, indispensables à la croissance et à l’organisation des cellules souches.
Bien que le modèle actuel mesure seulement 2 millimètres de large, l’équipe travaille déjà à son agrandissement et envisage des applications similaires pour d’autres organes, notamment le foie. Leur objectif à long terme est de développer une plateforme intégrée de modèles d’organes interconnectés, permettant d’étudier les interactions complexes entre les différents systèmes du corps humain. « Une telle plateforme intégrée rapproche les chercheurs d’un modèle de santé et de maladie réaliste et centré sur l’humain et donc d’innovations plus efficaces et durables en matière de soins de santé », explique Noshadi.
Parallèlement, des avancées significatives ont été réalisées dans le domaine de l’impression 3D de tissu cérébral. L’année dernière, des scientifiques de l’Université du Wisconsin-Madison ont réussi à développer un tissu cérébral imprimé en 3D qui présente des caractéristiques similaires au tissu cérébral humain et qui est capable de croître et de fonctionner de manière comparable. Plus d’informations sur l’impression 3D de tissu cérébral. Selon le neuroscientifique Su-Chun Zhang, ce modèle pourrait devenir un outil précieux pour comprendre les mécanismes de communication entre les cellules cérébrales et l’apparition des maladies neurologiques et psychiatriques. « Bien que le modèle n’aborde pas encore toute la complexité du cerveau humain, il permet des recherches plus précises sur les processus pathologiques et les effets des nouvelles thérapies », a-t-il déclaré.
Ces deux approches, la culture sur matrice synthétique et l’impression 3D, représentent des avancées majeures qui ouvrent de nouvelles perspectives pour la recherche sur les maladies neurologiques et pourraient, à terme, réduire la nécessité d’expérimentations animales.
