Par Brain & Behavior Staff
Les chercheurs, co-dirigés par le jeune chercheur du BBBR 2016, Ethan Lippmann, déclarent avoir réussi à «construire» un tissu vasculaire qui fonctionne comme la membrane protectrice cruciale du cerveau, appelée barrière hémato-encéphalique. La barrière agit comme un tamis sélectif, empêchant les grosses molécules, y compris les bactéries, d’entrer dans le cerveau et le liquide céphalorachidien, tout en permettant à l’oxygène, au glucose et à d’autres substances vitales d’entrer.
Les travaux, réalisés à l’Université Vanderbilt et publiés le 14 février 2019 dans Stem Cell Reports, devraient permettre d’accélérer la traduction des idées scientifiques en recherches sur le cerveau.
Alors que des cultures de cellules cérébrales bidimensionnelles ont été cultivées dans le passé, il s’agit de la première fois qu’un modèle tridimensionnel fonctionnant comme la barrière hémato-encéphalique humaine a été créé. Le modèle est développé à partir de cellules prélevées dans le système vasculaire humain et qui sont amenées à se reconvertir en un type de cellule spécialisé à la base de la barrière hémato-encéphalique. Ensuite, ils sont assemblés dans une matrice tridimensionnelle qui fonctionne comme un échafaudage.
La technique de reprogrammation cellulaire, initiée dans la recherche sur le cerveau par les bénéficiaires du BBBR et d’autres au cours de la dernière décennie, s’appelle iPSC, qui correspond à la technologie des «cellules souches pluripotentes induites». Il a de nombreuses applications dans la médecine, notamment dans la création de divers types d ‘«organoïdes», à savoir des cultures vivantes et tridimensionnelles de cellules qui sont amenées à se reconvertir en types de cellules spécifiques à divers organes du corps. Une voie prometteuse pour le dépistage des drogues et la recherche sur les maladies consiste à créer des modèles organoïdes d’organes humains afin de déterminer l’efficacité et la puissance des médicaments.
Bien que les chercheurs aient expérimenté des organites cérébrales rudimentaires, la nouvelle méthode de recréation de structures jouant le rôle de barrière hémato-encéphalique humaine, si elle était incorporée dans les organoïdes cérébrales, ferait un grand pas en avant dans la science pour créer des “cerveaux dans un plat” qui reproduire à la fois la structure et la fonction de cerveaux humains réels, ou de parties de ceux-ci.
Il est essentiel de dupliquer la barrière endothéliale dans les organites cérébrales, car le cerveau doit être protégé contre les substances présentes dans le sang.
La barrière hémato-encéphalique développe des «fuites» dans certaines maladies, notamment certaines maladies neurologiques, notamment la SLA et l’épilepsie. Il est également plus perméable lorsque l’inflammation dans le corps atteint des niveaux élevés. Ce peut être un moyen par lequel des molécules inflammatoires pénètrent dans le cerveau et perturbent le fonctionnement normal, par exemple dans la sclérose en plaques.
