Le développement réussi de « mini-cerveaux » constitue une avancée majeure en ingénierie biomédicale et en neurosciences modernes. – Photo : IA
Dans un article publié dans la revue Advanced Science , une équipe de recherche de l'université Johns Hopkins (États-Unis) a rapporté que ces amas de cellules neuronales présentaient des niveaux d'activité similaires à ceux d'un fœtus humain de 40 jours. Cette découverte 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 plus en plus de la réalité.
Connus sous le nom d'organoïdes cérébraux humains, ces amas cellulaires sont cultivés à partir de cellules souches pluripotentes, capables de se différencier en diverses régions du cerveau. Ils ne sont pas conscients, mais peuvent accomplir des fonctions de base telles que la mémoire et l'apprentissage.
Ces dernières années, grâce au développement de la technologie 3D, ces organoïdes ont non seulement démontré une activité bioélectrique, mais peuvent également contrôler des robots simples, voire « jouer » à des jeux vidéo basiques comme Pong, qui était autrefois considéré comme une merveille dans le domaine de la neurobiologie.
Cependant, à ce jour, la plupart des organoïdes créés ne simulent qu'une région cérébrale spécifique, comme le cortex cérébral, le mésencéphale ou le cervelet, et ne parviennent pas encore à reproduire la manière dont ces régions coordonnent leurs fonctions dans la réalité. Si la science souhaite étudier les troubles neurodéveloppementaux ou la psychiatrie, elle a besoin de modèles représentant le cerveau humain dans son ensemble et en fonctionnement.
D'après la chercheuse Annie Kathuria, il est impossible de demander à une personne de nous laisser observer son cerveau pour étudier l'autisme. Cependant, les modèles organoïdes de cerveau entier pourraient nous permettre de suivre directement le processus pathologique, et ainsi de vérifier l'efficacité des traitements et même de personnaliser les protocoles thérapeutiques.
Après des années d'expérimentation, l'équipe de Kathuria est devenue l'une des premières au monde à développer un organoïde cérébral multirégional (MRBO). Dans un premier temps, ils ont cultivé des neurones provenant de différentes régions du cerveau humain, ainsi que des vaisseaux sanguins de base, dans des boîtes de culture séparées. Ces régions ont ensuite été connectées à l'aide d'une protéine agissant comme une « super-colle biologique », permettant ainsi aux tissus de se connecter et d'interagir entre eux.
De ce fait, les régions cérébrales commencent à générer une activité électrique synchronisée, formant un réseau unifié. L'équipe de recherche a notamment observé l'apparition initiale de la barrière hémato-encéphalique, cette couche de cellules entourant le cerveau et contribuant à contrôler quelles substances peuvent y pénétrer.
De nouvelles perspectives dans le traitement des maladies neurologiques.
Bien que beaucoup plus petits qu'un 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 possibilités d'analyse sans précédent.
Selon l'équipe de recherche de Johns Hopkins, les modèles animaux à risque de mortalité (MRBO) pourraient permettre de 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 même 96 % pour les médicaments traitant les maladies neurologiques, principalement parce que les études précliniques reposent essentiellement sur des souris ou d'autres modèles animaux.
Le passage aux tests MRBO pourrait contribuer à accélérer les progrès et à améliorer les taux de réussite.
« La maladie d’Alzheimer, l’autisme et la schizophrénie affectent l’ensemble du cerveau, et non une zone spécifique. Si nous comprenons ce qui se passe aux premiers stades du développement cérébral, nous pourrions découvrir des cibles thérapeutiques entièrement nouvelles », a expliqué la chercheuse Annie Kathuria.
Les experts considèrent cette recherche comme une avancée majeure en ingénierie biomédicale et en neurosciences. Grâce à des modèles organoïdes complexes, les scientifiques peuvent progresser vers un diagnostic et un traitement personnalisés, où chaque patient dispose d'un modèle cérébral unique permettant d'évaluer précisément les effets des médicaments.
En outre, les perspectives futures incluent les interfaces cerveau-ordinateur et même une nouvelle orientation 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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