CES RECHERCHES ouvrent des perspectives pour mieux connaître à la fois la neurophysiologie et la neuropathologie du cortex. «Le cortex cérébral est la structure la plus complexe de notre cerveau», rappellent les chercheurs. Le cortex cérébral se développe grâce à la coordination de très nombreux sous-types de cellules neurales, selon des mécanismes complexes et mal connus.
Par ailleurs, les neurones qui constituent le cortex sont la cible de nombreuses maladies neurologiques et psychiatriques. On peut citer l'épilepsie, la maladie d'Alzheimer, la schizophrénie ou les accidents vasculaires cérébraux, qui intéressent à des degrés divers les structures corticales.
En utilisant un procédé éprouvé, le premier signataire de l'étude, Nicolas Gaspard, a obtenu in vitro la transformation de cellules souches issues de l'embryon précoce (cellules multipotentes) en neurones. Une transformation qui suit un mécanisme que ces chercheurs décrivent comme «récapitulant l'essentiel de la complexité du cortex cérébral, mais au sein de boîtes de culture cellulaires».
«Ces neurones, bien que générés entièrement en dehors du cerveau, sont fonctionnels et ressemblent en tous points aux neurones corticaux natifs», poursuivent-ils.
De son côté, Afsaneh Gaillard (UMR 6187) a ensuite greffé ces neurones dans des cerveaux de souris. Au niveau du cortex, ces neurones développent des projections axonales et se connectent avec le cerveau hôte pour former des circuits neuronaux spécifiques, correspondant aux différentes couches caractéristiques du cortex. Ces neurones développent en particulier une organisation correspondant à des aires spécifiques du cortex, telles que les aires visuelles et limbiques.
«Ce qui démontre que l'identité d'une aire corticale peut se spécifier en dehors de toute influence venant du cerveau.»
Un outil novateur pour la recherche.
Cette « corticogenèse » in vitro constitue «un outil novateur pour la recherche pharmaceutique et médicale». Pour la première fois, les chercheurs donnent un accès potentiel à une source illimitée de neurones spécifiques du cortex. À partir de cela, on peut espérer mettre au point des modèles pour l'étude de maladies neurologiques ou pour tester de nouveaux médicaments.
La méthode pourrait offrir en outre une alternative à des expérimentations animales ou humaines.
Les chercheurs évoquent par ailleurs des perspectives à plus long terme. Les neurones générés artificiellement de cette façon pourraient être utilisés dans la perspective de thérapies de remplacement cellulaire, par greffe au niveau du cortex. Ce qui aurait une utilité pour les atteintes dégénératives ou traumatiques des neurones corticaux, ou dans les AVC. «En effet, la capacité de réparation du cerveau lésé adulte par greffe intracérébrale a déjà été validée par A.Gaillard, dans une publication récente parue dans la revue “Nature Neuroscience” en 2007.» Ces travaux montraient que des neurones d'origine embryonnaire greffés au sein du cortex adulte lésé sont capables de se connecter de manière spécifique avec le cerveau hôte pour réparer les circuits neuronaux endommagés.
« Nature », 17 août 2008.
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