Pour la première fois, il a été possible de développer des structures neuronales miniatures avec leur propre réseau vasculaire - des «mini-cerveaux» pour la recherche et l'implantation de patients.
En 2013, des scientifiques autrichiens ont développé une méthode de croissance de petites structures tridimensionnelles à partir de neurones humains - des "organites" du cerveau pour la recherche biomédicale. Maintenant, ces technologies ont été prises au niveau suivant, forçant l'organoïde à former sa propre vasculature et le rapprochant encore plus du cerveau réel.
Ben Waldau et ses collègues de l'Université de Californie à Davis rapportent cela dans un article publié dans la revue NeuroReport. Selon les scientifiques, à l'avenir, ces organites pourraient agir comme des implants pour remplacer les fragments de cerveau perdus. La présence du réseau vasculaire permet la croissance de structures plus grandes et leur conservation plus longtemps «in vitro», ainsi que facilite leur future intégration dans le cerveau vivant.
Valdau et ses co-auteurs ont obtenu des neurones de patients subissant une chirurgie cérébrale, les transformant en cellules souches pluripotentes induites. Ensuite, ils ont été forcés de se développer, se différenciant en cellules - précurseurs des neurones, ainsi qu'en cellules de l'endothélium, qui forme les parois des vaisseaux des systèmes circulatoire et lymphatique. Après 34 jours de culture séparée, les deux cellules ont été combinées et placées dans une base de protéines de gel, après quoi elles ont été cultivées pendant encore trois à cinq semaines.
Une tranche d'un organoïde cultivé. La flèche indique un vaisseau qui a pénétré profondément dans sa structure / Pham et al.
Pendant ce temps, l'organoïde s'est finalement formé, se transformant en un "mini-cerveau" avec tous les types de cellules nécessaires et imprégné d'un réseau complexe de vaisseaux. Selon les scientifiques, la structure résultante est comparable en complexité à celle du cerveau d'un embryon au deuxième trimestre de développement, bien qu'en taille elle soit d'environ 3,5 millimètres.
En outre, des expériences parallèles ont été menées, au cours desquelles des organites «semi-matures» de cellules - précurseurs de neurones et d'endothélium ont été cultivés non pas dans un gel protéique, mais dans un organisme vivant. Pour ce faire, ils ont été implantés chirurgicalement dans le cerveau de souris. Deux semaines plus tard, les scientifiques ont vérifié leur état et ont découvert qu'ils avaient également grandi et formé un système vasculaire.
Sergey Vasiliev
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