Le développement réussi de « mini-cerveaux » constitue une avancée majeure dans l'ingénierie biomédicale et les neurosciences modernes - Photo : AI
Dans une publication parue dans la revue Advanced Science , une équipe de recherche de l'Université Johns Hopkins (États-Unis) a indiqué que ces amas de cellules nerveuses présentaient le même niveau d'activité qu'un fœtus humain de 40 jours. Cela ouvre de nouvelles perspectives pour le traitement de maladies neurologiques telles que la maladie de Parkinson et la maladie d'Alzheimer.
Les « cerveaux artificiels » se rapprochent de la réalité
Appelés organoïdes cérébraux humains, ces amas de cellules sont cultivés à partir de cellules souches pluripotentes, capables de se différencier en différentes régions du cerveau. Elles sont inconscientes, mais peuvent assurer des fonctions fondamentales comme la mémoire et l'apprentissage.
Ces dernières années, grâce au développement de la technologie 3D, ces organoïdes peuvent non seulement démontrer une activité bioélectrique mais peuvent également contrôler des robots simples, ou même « jouer » à des jeux vidéo basiques comme Pong, qui était autrefois considéré comme un miracle dans le domaine de la neurobiologie.
Cependant, à ce jour, la plupart des organoïdes ont été créés pour simuler uniquement une région cérébrale spécifique, comme le cortex cérébral, le mésencéphale ou le cervelet, et n'ont pas encore reproduit la manière dont ces régions coordonnent leurs activités comme dans la réalité. Si les scientifiques souhaitent étudier les troubles neurodéveloppementaux ou psychiatriques, ils ont besoin de modèles représentant l'ensemble du cerveau humain en action.
Selon la chercheuse Annie Kathuria, on ne peut pas demander à une personne de nous laisser observer son cerveau pour étudier l'autisme. Mais des modèles organoïdes de cerveau entier pourraient nous permettre de suivre directement l'évolution de la maladie, testant ainsi l'efficacité des traitements et même de personnaliser les schémas thérapeutiques.
Après des années d'expérimentation, l'équipe de Kathuria est devenue l'une des premières au monde à développer des organoïdes cérébraux multirégionaux (ORM). Ils ont d'abord cultivé des neurones de différentes régions du cerveau humain, ainsi que leurs vaisseaux sanguins sous-jacents, dans des boîtes de culture séparées. Ces régions ont ensuite été reliées par une protéine appelée « bio-superglue », qui permet aux tissus de se connecter et d'interagir entre eux.
En conséquence, les régions cérébrales ont commencé à produire une activité électrique synchronisée, formant un réseau unifié. L'équipe a également noté l'apparition initiale de la barrière hémato-encéphalique, une couche de cellules qui entoure le cerveau et contribue à contrôler les substances qui y pénètrent.
De nouvelles opportunités dans le traitement des maladies neurologiques
Bien que beaucoup plus petit qu'un véritable cerveau humain, chaque MRBO ne contient que 6 à 7 millions de neurones, contre des dizaines de milliards chez un adulte. Cependant, avec environ 80 % des cellules caractéristiques du développement fœtal précoce, ces modèles offrent des perspectives analytiques sans précédent.
Selon l'équipe de Johns Hopkins, la MRBO pourrait être utilisée pour tester des médicaments sur des modèles humains plutôt que sur des animaux. Actuellement, 85 à 90 % des médicaments échouent lors des essais cliniques de phase 1, et ce taux atteint 96 % pour les médicaments destinés au traitement des maladies neurologiques, en grande partie parce que les études précliniques reposent largement sur des souris ou d'autres modèles animaux.
Le passage aux tests MRBO peut aider à accélérer les progrès et à améliorer les taux de réussite.
« La maladie d'Alzheimer, l'autisme et la schizophrénie affectent tous le cerveau dans son ensemble, et pas seulement une région. Si nous comprenons ce qui se passe aux premiers stades du développement cérébral, nous pourrions découvrir de toutes nouvelles cibles thérapeutiques », a déclaré la chercheuse Annie Kathuria.
Les experts considèrent cette recherche comme une avancée majeure dans le domaine de l'ingénierie biomédicale et des neurosciences modernes. À partir de modèles organoïdes complexes, les scientifiques peuvent passer au diagnostic et au traitement personnalisés, où chaque patient dispose de son propre modèle cérébral conçu pour tester avec précision les effets des médicaments.
En outre, le potentiel futur comprend des interfaces cerveau-ordinateur et même une nouvelle direction pour l’intelligence artificielle basée sur des organoïdes biologiques.
Source : https://tuoitre.vn/dot-pha-nuoi-cay-thanh-cong-nao-nguoi-thu-nho-20250729171444933.htm
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