On a fabriqué un cerveau humain en laboratoire (enfin presque !)

La revue Nature a publié hier deux articles fascinants. Le premier porte sur la formation de « mini cerveaux » in vitro dans un milieu de culture approprié – le deuxième concerne une nouvelle hypothèse sur l’apparition de l’autisme (billet à venir). 

L’équipe de Juergen Knöblich basée à Vienne, d’ordinaire plus connue pour ses travaux sur la drosophile, a frappé un grand coup. Ils ont en effet montré qu’on pouvait mettre en culture des cellules souches embryonnaires (CSE) ou des cellules iPS pour obtenir des structures qui miment un cerveau humain en cours de formation, et ce jusque vers l’âge de neuf semaines après la conception selon leurs observations. Bien sûr ce « mini cerveau » n’est que très partiellement fonctionnel car non alimenté par des vaisseaux sanguins ce qui limite sa taille et induit une importante mort cellulaire à l’intérieur de chaque « structure » qui peut grossir jusqu’à la taille d’un petit pois. Cependant l’organisation interne de ces mini cerveaux et des expériences complémentaires ont permis de montrer que de vrais neurones fonctionnels sont formés dans ces structures. 

Outre que ces « minicerveaux » ont été obtenus à partir de CSE humaines à partir d'une « vieille » lignée isolée dans les années 90 dans le laboratoire de James Thomson (aucun nouvel embryon n’a donc été sacrifié pour ces expériences), ce type de recherche pose-t-il un problème éthique particulier ? De nombreux « organoïdes » plus ou moins fonctionnels ont été obtenus en mettant en culture des cellules souches (intestin, cœur, foie etc) mais le cerveau touche une corde particulièrement sensible. Cependant à ce stade, sachant que ces mini cerveaux ne sont reliés à rien, je ne vois pas de problème majeur. Si un lecteur de ce blogue a un avis différent, merci de me le signaler ! 

D’autre part cela a permis d’émettre une nouvelle hypothèse sur l’origine d’une maladie particulièrement grave, la microcéphalie. En effet des cellules d’un patient atteint de cette maladie ont été reprogrammées en cellules iPS et cultivées comme les cellules souches embryonnaires pour former des mini cerveaux. Sauf que ces mini cerveaux étaient systématiquement plus petits que ceux formés à partir de cellules iPS non malades. D’où l’hypothèse que les cellules souches donnant les neurones se différencieraient trop vite et ne se multiplieraient pas assez. Hypothèse qu’il n’avait pas été possible de proposer à partir des modèles murins de microcéphalie qui ne reproduisent que partiellement (comme souvent) la maladie humaine.

Si cette étude apporte un enseignement intéressant c’est bien l’avancée fantastique que constitue la découverte des cellules iPS qui, au moins pour ce qui est de la recherche fondamentale, remplacent aisément les CSE et permettent de modéliser facilement de très nombreuses maladies, chose qu’il serait très difficile de faire avec des CSE.