Publié le 22 septembre 2025 à 16h30. Une équipe de l’Université Johns Hopkins a développé une méthode innovante utilisant des « mini-cerveaux » cultivés en laboratoire pour améliorer le diagnostic et le traitement de la schizophrénie et du trouble bipolaire, deux maladies mentales complexes qui touchent des millions de personnes dans le monde.
- Des organoïdes cérébraux, des modèles simplifiés de cerveaux humains, permettent d’identifier des biomarqueurs spécifiques associés à ces troubles.
- Cette nouvelle approche pourrait réduire considérablement le temps nécessaire pour trouver le médicament et le dosage appropriés pour chaque patient.
- L’étude représente une avancée significative dans la compréhension des causes moléculaires de la schizophrénie et du trouble bipolaire.
Le diagnostic de la schizophrénie et du trouble bipolaire repose actuellement sur une évaluation clinique, souvent longue et complexe. Une fois le diagnostic posé, le choix du traitement médicamenteux est souvent une question d’essais et d’erreurs, pouvant prendre des mois avant de trouver la combinaison et la dose optimales pour chaque individu. Cette difficulté est en grande partie due à la méconnaissance des mécanismes biologiques sous-jacents à ces maladies.
« La clozapine est le médicament le plus fréquemment prescrit pour la schizophrénie, mais environ 40 % des patients n’y répondent pas », explique le Dr Kathuria, ingénieur biomédical à l’Université Johns Hopkins et co-auteur de l’étude. « Grâce à nos organoïdes, nous pourrions éviter cette période d’essais infructueux et proposer aux patients le traitement adapté plus rapidement. »
La recherche, dont les résultats ont été publiés sous le titre Des mini-cerveaux révèlent des signaux cérébraux clairs de la schizophrénie et du trouble bipolaire, a impliqué un groupe de 12 participants : des individus en bonne santé, des personnes atteintes de schizophrénie et des personnes souffrant de trouble bipolaire. La taille réduite de l’échantillon reflète le caractère exploratoire de cette première étape, qui ouvre la voie à des études plus vastes.
L’étude s’appuie sur des organoïdes cérébraux, de minuscules structures cultivées en laboratoire à partir de cellules souches dérivées du sang et de la peau des participants. Ces organoïdes, d’à peine la taille d’un pois, reproduisent certains aspects du développement et du fonctionnement du cerveau humain.
Les chercheurs ont analysé l’activité électrique de ces organoïdes, en partant du principe que les neurones communiquent par des signaux électriques spécifiques. Ils ont ainsi identifié des schémas d’activation et de désactivation neuronale caractéristiques de la schizophrénie et du trouble bipolaire, qu’ils considèrent comme des biomarqueurs potentiels. Dans 83 % des cas, ils ont pu correctement identifier l’origine des organoïdes (patient atteint de schizophrénie, patient atteint de trouble bipolaire ou témoin sain). La précision est montée à 92 % lorsque les organoïdes ont été soumis à une stimulation électrique spécifique.
« Au moins au niveau moléculaire, nous pouvons observer ce qui ne va pas lorsque nous créons ces cerveaux in vitro et distinguer les organoïdes d’une personne en bonne santé, d’un patient schizophrène ou d’un patient bipolaire sur la base de ces signatures électrophysiologiques. Nous surveillons les signaux électriques produits par les neurones au cours du développement, en les comparant avec des organoïdes provenant de patients ne présentant pas ces troubles mentaux. »
Kathuria, ingénieur biomédical à l’Université Johns Hopkins
Cette avancée pourrait avoir un impact significatif sur la qualité de vie des personnes atteintes de schizophrénie et de trouble bipolaire, en permettant un diagnostic plus précoce et un traitement plus personnalisé. Le Dr Kathuria souligne que ces troubles sont particulièrement difficiles à diagnostiquer car ils ne se manifestent pas par des anomalies localisées dans une zone spécifique du cerveau, contrairement à d’autres maladies neurologiques comme la maladie de Parkinson.
« La schizophrénie et le trouble bipolaire sont très difficiles à diagnostiquer car aucun dysfonctionnement ne se produit dans une zone spécifique du cerveau. Il n’y a pas de changements enzymatiques spécifiques comme dans la maladie de Parkinson, une autre maladie neurologique que les médecins peuvent diagnostiquer et traiter en fonction des niveaux de dopamine, bien qu’il n’existe pas encore de remède adéquat. »
Kathuria, ingénieur biomédical à l’Université Johns Hopkins
Les chercheurs espèrent que cette technologie permettra, à terme, de confirmer le diagnostic de schizophrénie ou de trouble bipolaire à partir d’organoïdes cérébraux et de tester l’efficacité de différents médicaments sur ces modèles in vitro afin de déterminer les doses optimales pour chaque patient.
