Des scientifiques de l’Université Tufts ont mis au point des cerveaux de tubes à essai par impression 3D et par cellules souches afin de lutter contre diverses maladies dégénératives. Les cerveaux ont été développés à partir de cellules souches pour imiter la progression d’une maladie, y compris la maladie d’Alzheimer.
Jeudi 18 Octobre, une équipe dirigée par l’Université de Tufts a déclaré que les modèles de culture de tissus humains ont été imprimés afin de reproduire à la fois la structure et le système nerveux du cerveau, ainsi que « pour démontrer une activité neuronale soutenue pendant plusieurs mois ».
Publié dans la revue scientifique ACS Biomaterials Science & Engineering, un article décrivant la recherche explique comment le tissu cérébral 3D peut survivre pendant au moins neuf mois.
Les cerveaux sont développés à partir d’un mélange de protéines de soie et de collagène. Ces ingrédients sont ensuite mélangés avec des cellules récoltées chez des patients atteints de la maladie d’Alzheimer, de la maladie de Parkinson et d’autres conditions.
À mesure que les réseaux neuronaux du cerveau grandissent, se développent et évoluent, les chercheurs sont en mesure de suivre les progrès des tissus.
Un exemple concret de l’impact des maladies sur le cerveau, comparé à la manière dont les scientifiques sont généralement capables de prélever des cellules qu’une fois le patient décédé, offre la possibilité de comprendre beaucoup plus en profondeur les maladies dégénératives.
La longévité des échantillons est essentielle pour suivre l’évolution de la maladie et découvrir des marqueurs de maladies telles que la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson. Si nous pouvons diagnostiquer ces maladies plus tôt, un traitement plus efficace pourrait également être possible.
« Nous avons observé une croissance et une expression génique similaires, ce qui indique qu’il est possible de générer des modèles de tissu cérébral dérivés du patient », déclarent les scientifiques. « Celles-ci pourraient être utilisées pour découvrir des biomarqueurs au stade précoce de l’état pathologique, permettant ainsi un diagnostic plus précoce et une meilleure compréhension de la progression de la maladie. »
L’équipe a déclaré que les modèles tissulaires pouvaient également être injectés avec des cellules saines, ce qui pourrait nous aider à mieux comprendre le fonctionnement typique du cerveau et des réseaux de neurones ainsi que l’impact des traumatismes sur l’organe et ses processus.
Ces cerveaux de tubes à essai pourraient aussi potentiellement remplacer les essais de médicaments conçus pour lutter contre ces maladies à l’avenir. Au lieu de tester de nouveaux traitements sur des patients vivants, les modèles tissulaires pourraient être injectés avec des médicaments et leur réponse au traitement pourrait être contrôlée en laboratoire.
« La croissance des réseaux de neurones est soutenue et très constante dans les modèles tissulaires 3D, par rapport aux cellules que nous utilisions à partir d’individus en bonne santé ou des cellules de patients atteints de la maladie d’Alzheimer ou de la maladie de Parkinson », a déclaré William Cantley, Ph.D. et premier auteur de l’étude. « Cela nous donne une plate-forme fiable pour étudier différentes maladies et la capacité d’observer ce qui arrive aux cellules à long terme. »
À l’avenir, les chercheurs ont l’intention d’explorer plus avant les possibilités des modèles de cellules souches et de tissus 3D grâce aux techniques d’imagerie avancées et à l’introduction d’autres types de cellules.
Ce travail a été soutenu par les National Instituts of Health, dont le National Institut of Biomedical Imaging and Bioengineering et le National Institut of Neurological Disorders and Stoke
https://www.zdnet.com/article/researchers-grow-mini-brains-to-study-neural-networking/
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-10/tu-sgf101518.php
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsbiomaterials.8b00622
