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Des scientifiques cultivent des neurones qui seront intégrés dans le cerveau
Les scientifiques de l'Université de Wisconsin-Madison ont fait évolué des cellules souches embryonnaires humaines en neurones qui semblent capables de s'adapter au mécanisme du cerveau par l'envoi et la réception de messages provenant d'autres cellules, soulevant l'espoir que la médecine pourrait un jour utiliser ce moyen pour traiter les patients qui ont des troubles tels que la sclérose en plaques, Parkinson ou la sclérose latérale amyotrophique, communément appelée maladie de Lou Gehrig.
Les chercheurs ont inséré des cellules humaines dans le cerveau des souris où ils se sont intégrés avec succès au « câblage ». Ensuite, l'équipe UW a appliqué une nouvelle technologie, utilisant la lumière pour stimuler les cellules humaines et observer comment, à leur tour, elles activent les cellules cérébrales chez les souris.
Dans un récipient de laboratoire, les cellules cérébrales ou neurones ont commencé à s’étirer simultanément "comme la mise en route des circuits d'éclairage d'un bâtiment", a déclaré Jason Weick, un assistant scientifique à l'UW qui a travaillé sur l'étude publiée en ligne lundi dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences.
Weick a déclaré que l'utilisation de la stimulation lumineuse, appelée optogénétique, soulève la possibilité de modifier la transplantation des cellules du cerveau , en les tournant vers le haut ou vers le bas comme le variateur de lumière.
"Vous pouvez imaginer que si les cellules transplantées ne se comportent pas comme elles le devraient, vous pouvez utiliser ce système pour les moduler en utilisant la lumière," a déclaré Su-Chun Zhang, professeur de neurosciences et l'un des auteurs de la nouvelle étude.
Pendant des années, les scientifiques ont parlé de la possibilité de développer des neurones dans un tube à essai dans le but de remplacer les cellules endommagées du cerveau, mais on se posait toujours la question, à savoir si les cellules transplantées pourraient devenir pleinement fonctionnelles.
Mais les nouveaux travaux de l'UW suggère que l'idée de faire la transition de la théorie à la réalité pourrait être prête.
«Fonction des neurones»
"Ils ont démontré la fonction réelle des neurones, ce qui signifie qu'ils peuvent vraiment jouer un rôle dans la réparation neuronale", a déclaré Arshak Alexanian, un professeur agrégé au département de neurochirurgie du Collège médical du Wisconsin, qui n'a pas participé à l'étude UW.
«Nous avons obtenu des résultats similaires», a déclaré Alexanian, indiquant qu'il avait travaillé dans le même sens, en utilisant seulement " des cellules neuronales " qui avait été reprogrammées à partir des cellules souches adultes présentes dans la moelle osseuse. L'avantage d'utiliser les cellules souches adultes reprogrammées est qu'elles proviennent du patient, en supprimant le risque de rejet.
Quand les scientifiques reprogramment des cellules, ils les font passer d'un type à l'autre, un truc qui peut être accompli par une variété de méthodes. Alexanian molécules synthétiques utilisées pour modifier les cellules.
Les récents résultats préliminaires de son laboratoire ont montré que les neurones humains, tout comme les cellules neurales, lorsqu'elles sont en culture les neurones humains, des connexions se forment et elles se comportent comme les neurones innés.
Le chercheur du Medical College a transplanté ces neurones humains obtenus en laboratoire dans la moelle épinière, lésée, de rats. Alors que les rats faisaient l’expérience d’une certaine régénération des cellules sans aucun traitement, selon Alexanian, les cellules transplantées stimulaient une amélioration significative, permettant aux rats, ayant auparavant, les pattes postérieures immobiles, de se déplacer à nouveau.
Cibler l’hippocampe
A UW, Weick a relaté dans un nouvel article construit sur près de trois ans de travail en laboratoire et qui a été un succès tant en laboratoire que chez une souris vivante. L'équipe de UW a effectué la plupart de ses travaux en utilisant des cellules souches embryonnaires plutôt que des cellules reprogrammées, qui sont censées être très similaires. Bien que les cellules reprogrammées soient moins controversées, les scientifiques affirment qu’elles présentent quelques inconvénients. Weick a déclaré que les cellules souches embryonnaires sont plus fiables que leurs équivalents reprogrammés et peuvent être introduites dans les neurones avec plus de succès.
Weick a déclaré les scientifiques UW ont répété quelques-unes des expériences utilisant des cellules reprogrammées, "et il fonctionne très bien."
Dans les expériences avec des souris vivantes, les chercheurs de l'UW anesthésié les animaux, a inséré une aiguille dans des zones précises du cerveau et l'injection de neurones humains. Les scientifiques ont sélectionné une cible pour les cellules où l'architecture du cerveau est bien défini et les cellules auraient une bonne chance de s'intégrer dans le circuit: l'hippocampe de souris. L'hippocampe est la partie du cerveau où les souvenirs sont formés, organisés et stockés.
Lorsque les neurones humains ont été cultivés dans un récipient de laboratoire avec les neurones corticaux de souris, les cellules humaines ont adopté le comportement des cellules de souris appelée «l'éclatement». Pour des cellules de souris, "l’éclatement" est une sorte de feu rythmique. Les cellules ont, en effet, communiquer entre elles au même moment .
La nouvelle étude a été co-écrite par Weick, Zhang et Liu Yan, chercheur à l'UW Waisman Center.
Source: JS ligne © 2011, Journal Sentinel Inc (22/11/11)
