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 !

“Saumon-mouth” : ce saumon préhistorique géant avait des dents semblables à des défenses

Comme tout droit sorti du film RRRrrrr!!!, ,avec son bestiaire à défenses de poulemouth, chevalmouth, chienmouth… voici un saumon préhistorique arborant des défenses.

Les plus anciens fossiles d’Oncorhynchus rastrosus datent d’environ 12 millions d’années, le long de la côte californienne. Ce saumon vivait le long des côtes pacifiques de l’Amérique du Nord et du Japon, atteignant une taille de 2,4 mètres et pesant 200 kg. De précédentes études des fossiles ont montré que le saumon du Pacifique…

Des cellules synthétiques capables de se former d’elles-mêmes agissent comme des cellules vivantes avec des capacités supplémentaires

À l’aide d’ADN et de protéines, des scientifiques ont créé de nouvelles cellules synthétiques qui agissent comme des cellules vivantes. En brouillant la frontière entre les matériaux artificiels et vivants, ces cellules peuvent être reprogrammées pour remplir de multiples fonctions, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles technologies de biologie synthétique censées dépasser les capacités de la nature.

Les cellules tirent leur structure et leur stabilité de leur cytosquelette, une structure de protéines qui enferme et protège d’autres composants…

Des scientifiques clonent deux furets en voie de disparition à partir de cellules congelées en 1988

Actuellement, il n’y a que 370 furets à pieds noirs vivants et tous descendent des sept mêmes furets élevés dans le cadre d’un programme de restauration dans les années 1980. Cela signifie que leur population présente une faible diversité génétique, ce qui ajoute encore plus de problèmes à une espèce déjà en difficulté.

Selon l’US Fish and Wildlife Service (USFWS), le département de l’Intérieur des États-Unis qui s’occupe de la gestion et la préservation de…

Des chercheurs découvrent la plus ancienne preuve irréfutable de l’existence du champ magnétique terrestre

Des chercheurs ont retrouvé au Groenland un témoignage du champ magnétique terrestre vieux de 3,7 milliards d’années, fournissant ainsi la plus ancienne estimation de son intensité à partir d’échantillons de roches entières.

Selon Claire Nichols, du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et chercheuse principale :

Il s’agit d’une avancée très importante, car nous essayons de déterminer le rôle de l’ancien champ magnétique lorsque la vie sur Terre est apparue.

L’analyse estime que le champ magnétique de la planète à l’époque semble avoir été remarquablement similaire à…

Une vaste étude génétique reconstitue l’arbre phylogénétique des plantes à fleurs

Au moyen de données génomiques provenant de plus de 9500 espèces, des botanistes ont dressé la carte des relations évolutives entre les plantes à fleurs. Ce nouvel arbre phylogénétique aidera les scientifiques à reconstituer les origines des plantes à fleurs et à orienter les futurs efforts de conservation.

Les plantes à fleurs et à fruits, appelées angiospermes, représentent environ 90 % des plantes terrestres. Elles sont essentielles au maintien des écosystèmes de la Terre…

D’étranges îles découvertes par la NASA sur un lac de lave de la lune de Jupiter, Io

La NASA a découvert une merveille géologique sur Io, la lune ardente de Jupiter, le monde le plus volcanique du système solaire. Les survols effectués par la sonde Juno ont révélé des montagnes inhabituellement escarpées et jusqu’alors inconnues, ainsi que de surprenantes îles dans un lac de lave.

En utilisant les données de Juno, les chercheurs ont créé des animations qui mettent en valeur ces lacs volcaniques et ces imposantes montagnes…

L’affaissement des villes chinoises est le signe d’un problème beaucoup plus global

Des dizaines de scientifiques chinois ont tiré la sonnette d’alarme en s’appuyant sur une analyse détaillée des données satellitaires pour déterminer les mouvements des sols à travers la Chine, en écrivant qu’un tiers des citadins du pays pourraient se retrouver dans une « ville en train de s’affaisser ».

Dirigée par Zurui Ao, Xiaomei Hu et Xie Hu de l’Université normale de Chine du Sud et de l’Université de Pékin, la recherche publiée cette semaine…

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…

Les astronautes sont conscients de la distance à laquelle ils "volent" dans l’espace en dépit de la microgravité

Des scientifiques étudiant les astronautes à bord de la Station spatiale internationale ont déterminé que les humains sont étonnamment doués pour s’orienter et évaluer la distance qu’ils ont parcourue en microgravité.

Selon Laurence Harris, spécialiste de la vision et de la perception du mouvement à l’université York au Canada, auteur principal de la nouvelle étude…

Pin It on Pinterest

Share This