Des souris « xénocorticales », génétiquement modifiées pour permettre « l'intégration la plus importante à ce jour de cellules cérébrales humaines chez un animal »

Des chercheurs de l’université de Stanford dirigés par le neuroscientifique Sergiu Pasca ont « remplacé » « près de la moitié » du cerveau d’une souris par des cellules humaines. Il s’agirait de « l’intégration la plus importante à ce jour de cellules cérébrales humaines chez un animal ». Les scientifiques ont publié leurs travaux dans la revue Nature[1].

Des souris génétiquement modifiées pour que leur cerveau « ne se développe pas complètement dès le départ »

Cette équipe avait déjà démontré que des organoïdes cérébraux humains pouvaient survivre, voire fonctionner, après avoir été injectés dans le cerveau de jeunes rongeurs (cf. Des organoïdes de cerveau humain implantés chez des rats pour étudier un traitement ; Des neurones humains implantés dans le cerveau de ratons). Avec ces nouveaux travaux, ils ont été « plus loin » en modifiant génétiquement des souris afin que leur cerveau « ne se développe pas complètement dès le départ ». Ces souris modifiées sont dépourvues de la plupart des cellules du cortex et de l’hippocampe, deux zones cérébrales clés. Ce qui laisse « beaucoup plus d’espace aux cellules humaines pour s’implanter », explique Sergiu Pasca.

« Les cellules humaines implantées chez ces animaux vont se diviser, se développer, et en l’espace de quelques semaines à quelques mois, elles occuperont la majeure partie de cet espace », indique le chercheur. En effet, « en l’absence de concurrence », le volume de tissu humain a été multiplié par près de cinq en 3 mois, « occupant plus de 90 % de l’espace disponible et se projetant profondément dans la moelle épinière des rongeurs ».

Irrigué par le système vasculaire de la souris, le tissu humain s’est également différencié en neurones spécialisés, notamment en grandes cellules semblables aux neurones de von Economo, « un type de cellule lié à la cognition sociale chez l’homme et chez certains autres animaux, qui n’avait encore jamais été observé dans une boîte de Pétri ». « Nous disposons désormais d’un nouveau système très performant » pour comprendre « ce qui rend le cerveau humain unique et particulièrement vulnérable aux maladies », considère Sergiu Pasca (cf. Des organoïdes pour modéliser la « voie de la douleur »).

Une « démonstration spectaculaire » de « la puissance combinée du génie génétique et de la technologie des cellules souches pour remodeler la biologie »

Les souris dépourvues de tissu cérébral « semblaient tout à fait normales » : elles se déplaçaient et émettaient des couinements[2]. Elles présentaient toutefois des troubles de la mémoire, identifiées lors de tests dans un labyrinthe. En revanche, les souris auxquelles on avait ajouté des cellules humaines ont obtenu de meilleurs résultats lors de ce test. Ce qui signifie que les tissus humains jouent un rôle dans les fonctions cognitives de ces rongeurs.

Baptisées « souris xénocorticales », ces animaux « pourraient s’avérer utiles pour l’étude des lésions cérébrales », avance Sergiu Pașca. Mais pour Carsten Charlesworth, un scientifique de Stanford qui n’a pas participé à ces recherches, il s’agit aussi d’une « démonstration spectaculaire » de « la puissance combinée du génie génétique et de la technologie des cellules souches pour remodeler la biologie » (cf. CRISPR : des souris mâles transformées en femelles ; Des reins de rats obtenus chez des souris : les chimères, une « approche innovante » pour produire des organes ?)

« Ce qui me frappe le plus, c’est la mesure dans laquelle le tissu neural humain introduit après la naissance s’est développé et s’est connecté au système nerveux de la souris, au-delà de la barrière des espèces », explique le scientifique. « A mesure que ces technologies progressent, elles nous obligeront de plus en plus à remettre en question nos hypothèses traditionnelles », considère-t-il.

Un vertige éthique

Ces travaux auraient fait l’objet d’un « contrôle rigoureux », notamment d’un examen par des comités de bioéthique « indépendants ». L’insertion de cellules humaines a été effectuée « une fois que les connexions fondamentales du cerveau sont déjà en place ». Une précaution censée garantir que les cellules humaines ne puissent pas « prendre le contrôle des fonctions cognitives complexes ».

Sergiu Pasca ne craint pas que ces rongeurs puissent posséder des capacités cognitives humaines, « quelles qu’elles soient ». Il met en avant la taille de leur cerveau et « la distance évolutive entre l’homme et la souris ».

Mais il juge que ce type d’expérience ne doit pas être mené sur des « espèces supérieures ». « On pourrait se retrouver avec de grands volumes de tissu cérébral humain fonctionnel, ce qui risquerait de brouiller les frontières cognitives entre les humains et les animaux ». Effectuer ce genre d’expérience chez un primate est « une ligne rouge très claire » pour le chercheur de Stanford. Il estime que ce n’est justifié « d’aucune manière », « à ce stade ».

[1] Sergiu Pașca, Developmental xenocortication using human-derived organoids in mice, Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-11032-2

[2] Elles sont dites « apalliales », c’est-à-dire sans pallium, la couche supérieure du cerveau des vertébrés

Sources de la synthèse de presse : MIT Technology Review, Antonio Regalado (16/09/2026) ; Nature news, Max Kozlov (16/09/2026) ; Medical Xpress, Stanford University Medical Center (16/09/2026)