Construire de meilleurs organoïdes cérébraux : un nouveau cadre pour les chercheurs
"Les organoïdes cérébraux devraient transformer notre compréhension du développement, de l'évolution et de la maladie chez l'homme, et nous fournir des informations que nous n'aurions pas pu obtenir autrement
Les organoïdes cérébraux, modèles tridimensionnels du cerveau, sont une bénédiction pour les neurosciences, car ils permettent d'étudier le développement, l'évolution et les maladies du cerveau dans un modèle basé sur des cellules souches humaines. Aujourd'hui, un article consensuel publié dans Nature par des chercheurs de premier plan dans le domaine des organoïdes cérébraux, dont Jürgen Knoblich de l'IMBA, définit un cadre pour travailler avec les organoïdes cérébraux et les améliorer encore.
Il y a plus de dix ans, Jürgen Knoblich et son équipe de l'IMBA ont lancé l'étude des organoïdes cérébraux : Dans un article historique publié en 2013, Knoblich et la post-doctorante Madeline Lancaster ont présenté les premiers organoïdes cérébraux destinés à l'étude des maladies humaines et du développement. Les organoïdes cérébraux exploitent la capacité inhérente des cellules souches à s'auto-organiser : Avec les bons signaux, les cellules souches dérivées d'échantillons de peau de patients et de donneurs sains peuvent être amenées à former des modèles qui imitent des moments et des zones spécifiques du cerveau, tels que le développement embryonnaire précoce ou les neurones corticaux.
Comme les organoïdes cérébraux reproduisent certains aspects de la physiologie du cerveau, ils ont le potentiel de révéler de nouvelles connaissances sur la biologie des tissus humains et les maladies - d'une manière que d'autres modèles non humains, comme la souris, ne peuvent pas faire. Actuellement, plus de 3 000 articles scientifiques utilisant des organoïdes cérébraux sont publiés chaque année. Rien que l'année dernière, l'étude des organoïdes cérébraux à l'IMBA a permis de comprendre pourquoi le cerveau humain est si volumineux et de mieux comprendre les connexions neuronales à longue distance du cerveau humain.
Compte tenu de l'intérêt que suscitent les organoïdes cérébraux en tant que modèles permettant de comprendre différents aspects du cerveau, des experts de premier plan dans ce domaine ont récemment mis au point un cadre pour le processus expérimental. L'équipe, dirigée par Sergiu Pasca de l'université de Stanford, comprenait Jürgen Knoblich, directeur scientifique adjoint de l'IMBA, qui est convaincu du grand potentiel de ce domaine de recherche. "Les organoïdes cérébraux devraient transformer notre compréhension du développement humain, de l'évolution et des maladies, et nous fournir des informations que nous n'aurions pas pu obtenir autrement.
Malgré le grand potentiel des organoïdes cérébraux pour la recherche, ils ont des limites : Selon le processus et le protocole exacts dans lesquels les organoïdes cérébraux sont cultivés, la composition de l'organoïde peut varier, et certains types de cellules cérébrales ne se développent pas dans les organoïdes. "En raison de ces limites, les chercheurs ont tout intérêt à fixer des normes élevées dans ce domaine, notamment pour garantir la reproductibilité et la transférabilité des résultats", ajoute M. Knoblich.
Le document de consensus vise à aider les scientifiques qui se lancent dans ce domaine, ainsi que les organismes de réglementation, à réaliser des études optimales, en permettant aux scientifiques d'optimiser le modèle expérimental en fonction de la question scientifique. Le cadre, publié le 13 mars dans l'édition imprimée de Nature, comprend des recommandations sur les cellules souches utilisées comme points de départ pour les organoïdes cérébraux, le processus de génération et de caractérisation des cellules neurales d'intérêt, les méthodes d'évaluation des propriétés fonctionnelles des organoïdes cérébraux - y compris la mesure de l'activité des neurones dans les organoïdes - et, enfin, l'intégration des organoïdes dans les circuits neuronaux.
"La recherche sur les organoïdes cérébraux est déjà d'une qualité exceptionnelle. Notre cadre accélérera, nous l'espérons, l'application des organoïdes et des modèles cellulaires similaires, ce qui nous permettra de réaliser plus rapidement leur potentiel pour les neurosciences et leurs applications", déclare M. Knoblich. "L'esprit ambitieux de la recherche sur les organoïdes cérébraux se traduit par le fait que les principaux scientifiques du domaine ont collaboré à ce consensus historique dans un esprit de communication et de collaboration extrêmes, établissant une feuille de route sur la manière dont la recherche sur les organoïdes peut maximiser son impact sur la compréhension du cerveau humain".
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Sergiu P. Pașca, Paola Arlotta, Helen S. Bateup, J. Gray Camp, Silvia Cappello, Fred H. Gage, Jürgen A. Knoblich, Arnold R. Kriegstein, Madeline A. Lancaster, ... Giuseppe Testa, Barbara Treutlein, Flora M. Vaccarino, Pierre Vanderhaeghen, Tracy Young-Pearse; "A framework for neural organoids, assembloids and transplantation studies"; Nature, Volume 639, 2024-12-9
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