Sélectionner une page

Sont-ils toujours des rats ? des neurones humains peuvent survivre et même se développer après avoir été transplantés dans des ratons

15 Oct 2022 | 0 commentaires

organoïdes neuronaux rat - Humain 3 22

Comprendre le cerveau est l’un des plus grands objectifs de la science moderne. Mais certaines découvertes sont plus curieuses que d’autres. Une nouvelle étude présente l’une de ces découvertes. Des chercheurs de l’université Stanford (États-Unis) rapportent que des neurones humains transplantés dans des rats nouveau-nés peuvent croître et se développer avec l’animal.

Image d’entête : image par fluorescence du cerveau d’un jeune rat dans lequel a été transplanté (zone claire) un organoïde de cellules neurales humaines. (Pașca Lab/ Stanford Medicine)

Les chercheurs indiquent que ces cellules fonctionnent parfaitement, établissent des connexions avec les cellules du cerveau des rats et interagissent avec elles, ce qui peut contribuer à façonner le comportement de l’animal. Une telle approche pourrait être utilisée pour en apprendre davantage sur le cerveau humain et les troubles qui peuvent l’affecter, explique l’équipe.

Sergiu Pașca de l’Université Stanford, l’auteur correspondant de la nouvelle étude, travaille depuis plus de dix ans avec des organoïdes neuronaux. Il s’agit de petits groupes de neurones, généralement créés à partir de cellules de peau humaine transformées en cellules souches. Ces dernières peuvent être transformées en neurones en laboratoire, ce qui offre aux chercheurs un moyen éthique de se procurer des cellules cérébrales humaines fonctionnelles à des fins d’étude.

Cela dit, il y a une limite à ce que ces organoïdes peuvent révéler. Ils ne reproduisent pas complètement et fidèlement tout ce qui se passe dans notre cerveau. Par exemple, ils ne forment pas le même réseau de connexions complexes, ne génèrent pas des signaux électriques de la même manière et ne reproduisent pas l’ensemble des structures que l’on peut observer dans un cerveau normal. Enfin, il n’est pas toujours facile de comprendre comment les changements structurels observés dans un tel organoïde en laboratoire peuvent se traduire par des comportements dans le monde réel.

Selon Pașca :

Même lorsque nous avons conservé des neurones humains pendant des centaines de jours… nous avons remarqué qu’ils n’atteignent pas la taille à laquelle un neurone humain dans un cerveau humain se développerait.

Afin de trouver une solution à ces problèmes, l’équipe a transplanté des organoïdes dans le cerveau de rats nouveau-nés. En raison de leur très jeune âge, ces animaux subissent un développement et un remaniement importants de leur cerveau au cours de leur croissance. Les chercheurs ont donc supposé que les neurones transplantés à un si jeune âge auraient les meilleures chances de s’intégrer aux circuits neuronaux des rongeurs.

Pour les transplantations, l’équipe a utilisé des organoïdes fabriqués à partir de cellules souches dérivées de la peau. Celles-ci ont d’abord été produites en laboratoire, puis transformées en couches de cellules neurales. Elles ont ensuite été repliées en structures ressemblant au cortex cérébral humain (la partie externe de notre cerveau qui gère les processus sensoriels et les fonctions cognitives supérieures).

Une fois les organoïdes terminés, ils ont été placés dans le cerveau de rats âgés de quelques jours par une incision dans leur crâne. Chaque organoïde a été transplanté dans le cortex sensoriel.

A partir de l’étude : la procédure expérimentale décrite ci-dessus et position de la transplantation des organoïdes fabriqués à partir de cellules souches dérivées de la peau humaine. (Omer Revah, et col./ Nature)

organoïdes neuronaux rat - Humain 2 22

Quatre mois après l’implantation, les scanners cérébraux ont révélé que les organoïdes avaient grossi environ 9 fois plus que leur volume initial, remplissant environ un tiers d’un hémisphère cérébral. Ses cellules semblaient avoir formé des connexions avec les cellules du cerveau du rat, s’incorporant pleinement à leurs circuits neuronaux.

La taille des cellules elles-mêmes était beaucoup plus proche de celle des neurones du cerveau humain. Six mois après la fin des transplantations, ces cellules étaient environ 6 fois plus grandes que celles cultivées en laboratoire. Pașca les qualifie « d’absolument immenses », expliquant que ces cellules atteignent un niveau de maturation qui n’a pas été observé dans une boîte de Pétri en laboratoire. Elles semblent également s’activer, c’est-à-dire générer des signaux électriques, de la même manière que celles d’un cerveau humain.

Deux neurones humains identiques en théorie : l’un (à gauche) a été cultivé en continu dans une boîte en tant que partie d’une structure organoïde, et l’autre (à droite) a été transféré de la même boîte dans le cerveau d’un rat nouveau-né. Les deux neurones ont le même « âge », dans la mesure où ils ont été générés dans la boîte au même moment. (Sergiu Pasca/ Université Stanford)

organoïdes neuronaux rat - Humain 1 22

Comme ces cellules sont totalement intégrées aux circuits cérébraux des rats, elles jouent probablement un rôle dans le contrôle de leur comportement. Afin de déterminer si c’était le cas, l’équipe a activé les neurones humains en utilisant l’optogénétique. L’expérience a révélé que l’activité de ces cellules peut influencer le fonctionnement du cerveau, comme en témoigne la libération de « la protéine FOS dépendante de l’activité dans plusieurs régions du cerveau impliquées dans les comportements motivés ». Une libération similaire n’a pas été observée chez les animaux témoins.

Dans l’ensemble, ces résultats montrent que les neurones humains peuvent survivre à l’intérieur du cerveau d’animaux vivants et s’y intégrer. Ils offrent également aux chercheurs un moyen d’étudier les effets comportementaux de divers traitements ou procédures dans le cerveau.

Ils offrent également une approche unique pour étudier les troubles du cerveau. Par exemple, l’équipe a créé des organoïdes à partir de patients atteints du syndrome de Timothy, une maladie génétique rare qui affecte le cerveau et le cœur. Ces neurones avaient une structure différente par rapport aux neurones sains et semblaient également fonctionner différemment. L’équipe de Pașca travaille maintenant d’arrache-pied en utilisant des rats auxquels on a implanté ces organoïdes pour tester de nouveaux traitements potentiels du syndrome.

L’étude publiée dans Nature : Maturation and circuit integration of transplanted human cortical organoids et présentée sur le site de l’Université Stanford : Human brain cells transplanted into rat brains hold promise for neuropsychiatric research.

Il n’y a aucune publicité sur GuruMeditation et le Guru ne compte que sur la reconnaissance de ses lecteurs/ lectrices. 

Merci pour votre aide !

Les “rayures de tigre” de la lune de Saturne, Encelade, sont liées à ses spectaculaires geysers

Les mouvements des lignes de faille de la croûte gelée d’Encelade, une des lunes de Saturne, pourraient être à l’origine des panaches de matière glacée qui s’échappent du ventre aqueux de la lune, selon une équipe de chercheurs qui a récemment modélisé ces mouvements.

L’étude de l’équipe s’est concentrée sur les “rayures de tigre” d’Encelade, de longues fissures situées principalement dans les parties méridionales de la lune, que certains pensent avoir été causées par un ancien impact. D’autres chercheurs ont…

Plus de 90 % des oiseaux polaires sont contaminés par des microplastiques

Le plastique est pratiquement partout sur Terre. De la plus haute montagne aux plus grandes profondeurs des océans, des régions polaires à l’intérieur de notre corps, il n’y a plus moyen d’y échapper. Bien que la pollution plastique soit loin d’être un nouveau problème, l’ampleur de la pollution par les microplastiques n’est apparue que récemment.

La pollution plastique est généralement divisée en macroplastiques (>5 cm), microplastiques (0,1 µm-5 mm) et nanoplastiques (<0,1 µm). Plus le plastique est...

Des scientifiques trouvent un moyen de convertir les groupes sanguins et de les rendre mutuellement compatibles pour la transfusion

Les transfusions sanguines sauvent souvent la vie des patients qui ont désespérément besoin de remplacer leur sang perdu à la suite d’une intervention chirurgicale ou d’une blessure. Le problème est que les réserves de sang sont faibles dans le monde entier. Pour ne rien arranger, il existe plusieurs groupes sanguins, dont certains sont incompatibles. Par exemple, si votre groupe sanguin est O négatif, vous ne pouvez recevoir que du sang de type O négatif…

Le télescope spatial James Webb capture les meilleures images de la nébuleuse de la tête de cheval

L’une des plus célèbres structures du ciel terrestre vient d’être révélée sous un jour tout à fait nouveau.

Les observations dans l’infrarouge moyen et proche du télescope spatial James Webb (JWST/ Webb) ont mis en évidence des caractéristiques inédites dans le nuage spatial connu sous le nom de nébuleuse de la tête de cheval. Dans une image d’une précision époustouflante, le télescope spatial se concentre sur la région située au sommet de la tête du “cheval”, capturant des vrilles et des filaments…

Un plastique très résistant, chargé de bactéries, se mange lui-même lorsqu’il est mis en décharge

Des scientifiques ont trouvé une solution créative à la pollution plastique, l’un des problèmes environnementaux les plus urgents. Du plastique a été imprégné de spores de bactéries mangeuses de plastique qui s’activent lorsqu’elles sont mises en décharge, biodégradant 90 % du matériau en 5 mois. Plus étrange encore, cela rend le plastique plus résistant et plus solide à l’usage.

Le plastique est un matériau solide et polyvalent, mais les propriétés qui le rendent utile en font également un matériau difficile à éliminer…

Cinquante ans après, des scientifiques découvrent les causes de la formation d’un trou de la taille de la Suisse dans la glace de l’Antarctique

Chaque hiver austral, l’Antarctique subit un changement radical. La glace de mer l’entourant s’étend vers l’extérieur, doublant ainsi la taille du continent. Mais au cours des hivers 2016 et 2017, un trou inhabituel, appelé polynie, s’est ouvert au milieu de la glace de mer, un trou de la taille de la Suisse. Les scientifiques viennent de comprendre comment il s’est formé.

Ce trou a été baptisé polynie de Maud Rise en raison du mont sous-marin, ou montagne sous-marine, situé en dessous dans la mer de…

8 minutes de colère peuvent augmenter le risque d’infarctus du myocarde

Même de brèves périodes de colère engendrées par des souvenirs marquants peuvent avoir un impact négatif sur la capacité de nos vaisseaux sanguins à se détendre. C’est ce que révèle une nouvelle étude qui pourrait avoir des répercussions sur la façon dont nous abordons le risque de crise cardiaque et d’accident vasculaire cérébral.

Alors que des études observationnelles ont déjà établi un lien entre les émotions négatives telles que la colère et un risque accru de crise cardiaque, des scientifiques…

Le plus haut observatoire du monde entre en fonction au Chili

Pour le Livre Guinness des records, l’Observatoire d’Atacama de l’Université de Tokyo (TAO) est l’observatoire astronomique le plus haut du monde.

Le TAO se trouve à une altitude de 5 640 mètres au sommet d’une montagne dans le désert d’Atacama, au nord du Chili. Le télescope de 6,5 m optimisé pour les infrarouges est enfin opérationnel après 26 ans de planification et de construction…

La voile solaire avancée de la NASA s’est déployée sans encombre dans l’espace

La NASA a lancé son système de voile solaire composite avancé (Advanced Solar Sail) à bord d’une fusée Electron de RocketLab, déployant ainsi une voile de 9 mètres en orbite terrestre basse…

Des millions de joueurs du jeu vidéo Borderlands 3 font avancer la recherche biomédicale

Plus de 4 millions de joueurs jouant à un mini-jeu de science citoyenne dans le jeu vidéo Borderlands 3 ont aidé à reconstituer l’histoire de l’évolution microbienne des bactéries de l’intestin humain…

La vieille sonde Voyager 1 de la NASA rétablit la transmission de ses données après 5 mois de charabia

La sonde Voyager 1 a renvoyé des données exploitables pour la première fois depuis plus de 5 mois, ce qui laisse espérer que la mission, vieille de 46 ans, pourra enfin reprendre ses activités normales.

La sonde interstellaire préférée de la NASA a transmis samedi au centre de contrôle de la mission des données sur la santé et l’état de ses systèmes embarqués…

Photos : Lorsque deux satellites dans des directions opposées se croisent dans l’espace à 10 000 km/h

La sonde Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA a pris une photo parfaitement synchronisée lorsqu’elle a croisé le chemin d’un autre engin spatial en orbite autour de la lune.

La sonde LRO, qui est en orbite autour de la lune depuis 15 ans, a pris plusieurs images de l’orbiteur lunaire Danuri de l’Institut de recherche aérospatiale de Corée, alors que les deux engins spatiaux, voyageant sur des orbites presque parallèles, se sont croisés dans des directions opposées au cours de trois orbites entre le 5 et le 6 mars…

Le professeur physicien Peter Higgs, célèbre pour avoir prédit l’existence du boson de Higgs, meurt à l’âge de 94 ans

Le professeur Peter Higgs, lauréat du prix Nobel, physicien théoricien britannique célèbre pour avoir prédit l’existence d’une nouvelle particule, le boson de Higgs, est décédé lundi 8 avril. L’université d’Édimbourg, où Higgs était professeur émérite, a annoncé mardi qu’il était « décédé paisiblement chez lui … à la suite d’une courte maladie ».

Les bosons de Higgs sont l’excitation quantique du champ de Higgs, un champ qui remplit tout l’univers et qui interagit avec les particules…

Voyager 1 : Les ingénieurs de la NASA ont repéré la puce défectueuse qui pourrait permettre de réparer l’ordinateur de la plus vieille sonde spatiale

L’une des plus anciennes (47 ans) et des plus lointaines sondes envoyées dans l’espace par l’humain, la sonde Voyager 1 souffre d’une importante défaillance qui l’empêche de transmettre des données scientifiques ou techniques vers la Terre. Les ingénieurs de la NASA ont réduit le problème de la sonde Voyager 1 à une seule puce défectueuse. Il pourrait désormais être possible de contourner la mémoire corrompue et de remettre la sonde interstellaire en état de marche…

Pin It on Pinterest

Share This