Des rongeurs modifiés pour étudier les maladies cérébrales
Une équipe de chercheurs en Californie a mis au point une souris de laboratoire modifiée en intégrant des millions de neurones humains cultivés en laboratoire dans une partie du cerveau d’une souris dont le cortex a été largement enlevé. Cette avancée pourrait offrir un modèle plus efficace pour explorer les troubles cérébraux graves.
Une avancée dans la recherche sur le cerveau
Cette méthode innovante permettrait aux scientifiques d’observer le développement et les maladies du cerveau humain à l’intérieur d’animaux vivants ayant un comportement neuronal semblable au nôtre, contrairement aux modèles de souris classiques. Selon un article de NPR, Sergiu Pașca, professeur en psychiatrie à l’Université de Stanford, et son équipe ont conçu des souris dont le cortex cérébral était en grande partie absent. Ils ont ensuite introduit des neurones corticaux humains dans cette zone vide. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue Nature.
Pașca a souligné que cette approche surmonte un défi persistant : les neurones humains se développent beaucoup plus lentement que leurs homologues chez les souris. Dans les précédentes expériences de transplantation, le cerveau de la souris achevait souvent ses connexions avant que les cellules humaines n’aient eu le temps de s’intégrer.
Il a ajouté que ce modèle ne remplace pas tous les précédents, mais il permet d’explorer d’autres aspects du fonctionnement cérébral humain qui seraient autrement difficiles à étudier.
Résultats prometteurs
Les souris qui ont reçu des neurones humains se sont révélées plus performantes dans des tests de mémoire et de comportement social comparées à celles avec un cerveau appauvri. Environ quatre millions de neurones humains ont été ajoutés, remplaçant environ quatorze millions de neurones de souris, et au fil des semaines, les cellules transplantées ont continué de se développer.
Ce nouveau modèle pourrait s’avérer essentiel pour étudier des troubles liés à un développement cérébral perturbé ou à des lésions cérébrales, comme la paralysie cérébrale, les handicaps intellectuels et les encéphalopathies épileptiques. Bien que cette recherche ne constitue pas à proprement parler un traitement, elle pourrait améliorer la conception et les tests de futurs traitements.
Les implications éthiques de la recherche
Les neurones implantés semblent non seulement survivre dans le cerveau des animaux, mais ils contribuent également de manière significative à leur fonctionnement. Par exemple, la réponse des souris à une privation d’oxygène s’est révélée plus humaine qu’attendue.
Les chercheurs estiment que des modèles plus proches de la biologie humaine sont nécessaires, surtout face à des preuves liant la pollution de l’air, les microplastiques et d’autres facteurs environnementaux à des risques neurologiques. En effet, des médicaments prometteurs chez les animaux échouent souvent chez l’homme.
Les scientifiques, dont Hongkui Zeng de l’Allen Institute, ont été surpris par la capacité d’adaptation de ces souris, qui montre une certaine flexibilité du cerveau en développement. Cependant, ils ont également précisé qu’il ne faut pas confondre cela avec un cerveau humain dans une souris, car les neurones ajoutés ne s’organisent pas en un cortex normal, et l’étude s’est arrêtée avant que les cellules humaines n’atteignent une étape de développement liée à la conscience.
Les limites éthiques intégrées
Les limites éthiques ont été considérées dès le début du projet. Nita Farahany, professeur de droit à Duke, a déclaré que certaines restrictions avaient été délibérément mises en place, comme l’arrêt de l’étude avant la maturation des neurones humains. Cela devient particulièrement important si des méthodes similaires sont appliquées à des animaux plus grands, tels que les porcs ou les primates non humains, où les enjeux éthiques augmentent considérablement.
Une meilleure compréhension des maladies pourrait aider à développer des thérapies plus efficaces, mais il faudra également définir des règles claires sur les expériences que la société est prête à accepter. Pașca a exprimé l’espoir que ces recherches seraient puissantes pour relever des défis en matière de maladies et de thérapeutiques.
FAQ
Quelles sont les implications potentielles de ce modèle de souris modifiée ?
Ce modèle pourrait permettre aux chercheurs d’explorer davantage de troubles cérébraux et d’améliorer la conception des traitements, en offrant des informations précieuses sur le fonctionnement du cerveau humain.
Existe-t-il des limites à l’utilisation de neurones humains dans les modèles animaux ?
Oui, les chercheurs ont mis en place des limites éthiques pour éviter la maturation excessive de ces neurones, afin de ne pas atteindre des niveaux de conscience semblables à ceux des humains.
Pourquoi les neurones humains se développent-ils plus lentement que ceux des souris ?
Les neurones humains vieillissent plus lentement, ce qui a compliqué les études antérieures. Cela représente un défi pour l’intégration de cellules humaines dans le cerveau des souris.
Quels troubles neurologiques pourraient bénéficier de cette recherche ?
Cette recherche pourrait permettre de mieux comprendre et traiter des affections comme la paralysie cérébrale, les maladies neurodéveloppementales et d’autres troubles liés au développement cérébral.
Comment les résultats de cette recherche peuvent-ils affecter notre compréhension de la biologie humaine ?
Cette étude souligne l’importance de modéliser la biologie humaine plus fidèlement, puisqu’elle pourrait révéler des informations sur comment les maladies affectent le cerveau humain, ce qui pourrait mener à de meilleures stratégies thérapeutiques.
