Des neurones humains greffés dans un cerveau de souris s'intègrent… en prenant leur temps

Des chercheurs de l’ULB ont greffé des neurones humains dans un cerveau de souris. Ces neurones se sont développés à leur propre rythme et ont formé des connexions très précises avec les neurones de souris. Publiée dans le journal scientifique Neuron, cette découverte ouvre de nouvelles perspectives pour le traitement des lésions du cerveau et des maladies neurodégénératives comme Parkinson ou l’alzheimer.

Depuis plusieurs années, une équipe de chercheurs du laboratoire de Neurophysiologie de l’ULB, et du Neuro-Electronics Research Flanders, menée par Pierre Vanderhaeghen (ULB) et Vincent Bonin (KU Leuven) parvient à produire des cellules nerveuses de cortex humain à partir de cellules souches embryonnaires et à les transplanter avec succès chez la souris.

Des cellules neuronales humaines qui interagissent avec leur environnement

Les chercheurs ont découvert que les cellules greffées se développaient de la même manière que dans un cerveau humain, avec une période de maturation de plusieurs mois caractéristique des neurones humains. Cela signifie que le développement de nos neurones pourrait suivre une " horloge interne " étonnamment indépendante de leur environnement. De plus, les cellules humaines sont capables de fonctionner au sein des circuits neuronaux de la souris, par exemple en répondant à des stimuli visuels de l’environnement et réagir différemment en fonction du type de stimulus.

Le neuroscientifique Pierre Vanderhaeghen (VIB-KU Leuven & Université libre de Bruxelles) explique en quoi le cerveau humain est si unique : " Une caractéristique remarquable des neurones humains est leur développement particulièrement long. Les circuits neuronaux humains mettent des années à atteindre la maturité, contre quelques semaines seulement chez la souris et quelques mois chez le singe. "

"Cette longue période de maturation laisse beaucoup plus de temps pour la modulation des cellules et des circuits qui se forment dans le cerveau : c’est ainsi que nous pouvons apprendre de manière efficace pendant longtemps, jusqu’à la fin de l’adolescence. C’est une caractéristique très importante, unique à notre espèce. Imaginez que nous devions faire l’apprentissage d’une langue en cinq jours plutôt que cinq ans. Cela modifierait considérablement la richesse de notre apprentissage linguistique."

Des neurones humains vivants observés pour la première fois

L’expérience menée par nos chercheurs belges a également permis de suivre en temps réel, pour la première fois au monde, le comportement de cellules humaines vivantes dans un corps vivant, ici, en l’occurrence celui d’une souris. Ils ont aussi démontré que les jeunes cellules neuronales humaines greffées sont capables de s’intégrer avec les neurones environnants.

"Nos conclusions indiquent également que les neurones conservent leurs propriétés “jeunes” même dans un cerveau adulte (de souris). Cela pourrait avoir des retombées importantes dans le domaine de la réparation neuronale, ajoute Pierre Vanderhaeghen. Le fait que de jeunes neurones humains greffés soient capables de s’intégrer dans des circuits adultes est très prometteur en ce qui concerne la mise au point de traitements pour la neurodégénérescence ou les accidents vasculaires cérébraux, en greffant de nouveaux neurones pour remplacer ceux qui ont été perdus. "

Des résultats très prometteurs qui appuient des essais cliniques déjà en cours, menés aux USA et au Japon, pour le traitement de la maladie de Parkinson par greffe de cellules neuronales.

Ces recherches permettront-elles à terme de réparer les cerveaux blessés à la suite d’un accident ? Difficile à dire pour l’instant car le cerveau n’est pas une voiture, il ne suffit pas toujours de trouver une pièce de rechange pour que tout redémarre nécessairement comme avant. Il n’empêche, c’est un énorme espoir pour les patients tétraplégiques ou encore les millions de patients Alzheimer dans le monde.

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