Des organoïdes pour modéliser la « voie de la douleur »

Des chercheurs de Stanford Medicine ont connecté quatre organoïdes in vitro, répliquant « la voie de la douleur » chez l’homme. L’objectif est de mieux comprendre la douleur chronique et la manière dont la perception de la douleur est affectée par des maladies telles que l’autisme, ou encore d’offrir une méthode qui se passe de modèles animaux pour tester les traitements contre la douleur.

Alors que les animaux ressentent la douleur, ce n’est pas le cas ici, assure le Dr Sergiu Pașca, professeur de psychiatrie et de sciences du comportement à l’université de Stanford et co-auteur de l’étude. Les organoïdes « transmettent des signaux nerveux qui doivent être traités par d’autres centres de notre cerveau pour que nous puissions ressentir la sensation désagréable de la douleur ».

« Nous pouvons désormais modéliser cette voie de manière non invasive », affirme le professeur. Les chercheurs ont publié leurs travaux dans la revue Nature [1].

La formation d’un « assembloïde »

Les signaux de douleur provenant de la périphérie du corps sont transmis au cerveau par un « relais » de neurones dans quatre parties différentes de la voie sensitive ascendante : le ganglion de la racine dorsale, la moelle épinière dorsale, le thalamus et le cortex somatosensoriel.

Les chercheurs ont utilisé des signaux chimiques pour « guider la croissance » de cellules souches pluripotentes induites humaines (iPSC) au sein d’un organoïde pour chacune de ces quatre régions. Les structures contenaient près de quatre millions de cellules, pour un diamètre légèrement inférieur à 2,54 mm.

Placés côte à côte les quatre organoïdes se sont connectés au bout d’une centaine de jours : les neurones de chacun d’entre eux s’étaient « soudés » pour former ce que le Dr Sergiu Pașca appelle un « assembloïde » (cf. Organoïdes : voie prometteuse pour la recherche ou précipice éthique ?).

Etudier les troubles neurodéveloppementaux ?

Les scientifiques ont constaté que l’activité nerveuse se propageait sur toute la longueur de l’assembloïde, imitant ainsi ce qui se passe dans le corps humain : de l’organoïde sensoriel à l’organoïde spinal, à l’organoïde thalamique et, enfin, à l’organoïde cortical.

Lorsque des produits chimiques comme la capsaïcine – qui donne au piment sa chaleur – ont été utilisés pour induire la douleur, l’activité ondulatoire s’est accrue au sein de l’assembloïde.

En plus de permettre aux chercheurs de mieux comprendre comment la douleur est transmise, les scientifiques comptent utiliser cet assembloïde pour étudier les troubles neurodéveloppementaux tels que les troubles du spectre autistique (TSA), qui peuvent affecter la sensibilité à la douleur et la stimulation sensorielle en général. En effet, « après seulement quelques mois d’assemblage, les assembloïdes représentent une phase précoce du développement du fœtus » (cf. Des organoïdes de cerveau pour étudier les troubles neurodéveloppementaux).

[1] Kim, Ji., Imaizumi, K., Jurjuț, O. et al. Human assembloid model of the ascending neural sensory pathway. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08808-3

Source : New atlas, Paul McClure (09/04/2025)