Pour la première fois, deux équipes de scientifiques ont créé un tissu cérébral hybride avec des cellules de souris et de rats. Si ces deux rongeurs peuvent paraitre très proches vus de l'extérieur, il s’agit bien de deux espèces distinctes donc a priori incompatibles.
Cerveaux hybrides de rat et de souris : quelle est la méthode utilisée ?
Des expériences antérieures ont montré qu'il était possible de remplacer un pancréas chez une souris à l'aide de cellules souches de rat, grâce à une méthode appelée "complémentation des blastocystes". Grâce à cette technique, les cellules souches d’une espèce sont injectées dans le très jeune embryon (ou "blastocyste") d’une autre, où elles se développent et assument une fonction manquante.
Forts de cette première expérimentation, les scientifiques ont voulu savoir si la même chose pouvait fonctionner avec du tissu cérébral.
Une équipe dirigée par le professeur Jun Wu a pour ce faire développé un système capable d'identifier les gènes responsables du développement de différents types de tissu cérébral. Ils ont alors découvert qu’un gène appelé "Hesx1" est nécessaire au bon développement du cerveau antérieur chez la souris, et ont donc généré des blastocystes dépourvus de ce gène. Ensuite, ils ont injecté des cellules souches de rat dans les blastocystes et elles ont pu combler le vide. Le cerveau de la souris s'est alors développé normalement.
Même si le cerveau des rats est plus gros que celui des souris, cela n’a pas posé de problème. Les cerveaux hybrides se sont développés au même rythme et à la même taille que les cerveaux de souris non hybrides, et les neurones dérivés du rat et de la souris étaient capables de se transmettre des signaux comme s'ils appartenaient tous deux à la même espèce.
Dans le même temps, une autre équipe de recherche dirigée par Kristin Baldwin a utilisé la complémentation des blastocystes pour restaurer les circuits neuronaux dans le système olfactif de la souris.
Une fois de plus, le cerveau des souris s'est développé correctement et au rythme habituel. "Vous pouviez voir des cellules de rat dans presque tout le cerveau de la souris, ce qui nous a assez surpris", a déclaré Baldwin. "Cela nous indique qu'il existe peu d'obstacles à l'insertion, et cela laisse à penser que de nombreux types de neurones de souris peuvent être remplacés par des neurones similaires de rat."
Cerveaux hybrides de rat et de souris : pourquoi faire ?
Ces cerveaux hybrides pourraient à terme constituer un outil dans la recherche de nouveaux traitements contre les maladies neurologiques chez l’Homme.
"Notre aspiration est désormais d’enrichir les organes de porc avec un certain pourcentage de cellules humaines, dans le but d’améliorer les résultats pour les receveurs d’organes. Il reste encore de nombreux défis techniques et éthiques que nous devons surmonter avant de pouvoir tester cela dans des essais cliniques", conclut Jun Wu.
Les deux comptes-rendus sont publiés dans Cell.