C’est une vraie révolution pour la recherche sur le cerveau. Des scientifiques américains ont réussi à créer du tissu cérébral vivant, en 3 dimensions. Et ce tissu a pu être conservé pendant plusieurs mois, ce qui ouvre de grandes perspectives pour la recherche médicale. Leurs travaux viennent d'être publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Science (PNAS).
Jusqu’à présent, des neurones étaient cultivés en deux dimensions, mais les scientifiques n’arrivaient pas à reproduire l’organisation du tissu cérébral composé de matière grise et de matière blanche. Récemment, des chercheurs avaient obtenu la croissance de neurones en 3D sur un gel, mais ils se détérioraient en 24h. Cette fois-ci, le tissu créé est une véritable reproduction de ce qui se passe dans notre cerveau. « Ces travaux représentent un exploit, affirme Rosemarie Hunziker, directrice du programme de recherche sur les tissus au National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB). Ils combinent une compréhension de la physiologie du cerveau, à de nouveaux outils qui permettent de mimer le fonctionnement cérébral ».
Un tissu cérébral actif
Afin de créer ce tissu cérébral en 3D, les chercheurs ont utilisé deux bio-matériaux. L’un, à base de protéine de soie, sert de structure afin que les neurones (la matière grise) se développent, et l’autre, un gel de collagène, permet le développement des axones, qui constituent la matière blanche. Le gel se trouve au centre d’un cylindre, et les neurones, qui proviennent de rats, sont autour. En quelques jours, les neurones ont établi des connexions avec les axones. Une véritable matière grise et blanche s’est organisée, de façon identique à ce qui se passe dans notre cerveau. Et surtout, le tissu a conservé une activité pendant plus d’un mois, notamment au niveau de l’expression des gènes impliqués dans la croissance des neurones, ainsi qu’au niveau électrophysiologique.
Etudier les traumatismes cérébraux
Les scientifiques ont ensuite cherché à savoir s’ils pouvaient utiliser ce tissu pour étudier les traumatismes cérébraux. Ils ont pour cela fait tomber un poids sur le tissu cérébral, et ils se sont rendus compte que les changements observés au niveau des neurones, d’un point de vu chimique et électrique, étaient similaires à ce que l’on observe chez l’animal. « Mais l’avantage, c’est que l’on peut étudier la réponse du tissu au traumatisme en temps réel, et observer l’évolution sur une longue période », précise David Kaplan, qui conduit ces travaux. Avec les animaux en effet, il faut attendre la dissection et la préparation des tissus avant de commencer à les étudier.
La prochaine étape sera d’obtenir un tissu cérébral ressemblant encore plus à notre cerveau, en utilisant plusieurs cylindres afin de développer les différents types de neurones présents dans notre cortex.
Ces recherches ouvrent des perspectives très intéressantes afin de mieux comprendre les maladies neurologiques, et de tester de nouvelles thérapeutiques.