Une équipe de chercheurs français, singapouriens et anglais, coordonnée par le Pr Florent Ginhoux, directeur à Gustave Roussy/Inserm, est parvenue à « mettre en évidence dans un organoïde neuronal le rôle de l’environnement immunitaire du cerveau dans sa formation et son développement ». « La mise au point de ces structures en trois dimensions intégrant cellules neuronales et environnement immunitaire, est, à ce jour, un des modèles in vitro qui reflète de manière la plus complète le cerveau humain », indiquent les chercheurs dans un communiqué. Ces travaux ont été publiés dans la revue Nature[1].
Etudier le rôle des cellules microgliales
« Si l’on sait que les cellules microgliales, cellules immunitaires issues de l’évolution (différenciation) de macrophages primitifs présents dans le cerveau embryonnaire, contribuent à de multiples aspects du développement et du fonctionnement du cerveau, leur rôle précis reste mal connu et peu étudié », explique le Pr Florent Ginhoux.
En fabriquant des organoïdes neuronaux à partir de cellules souches pluripotentes humaines induites (iPS), « il est possible de modéliser certaines caractéristiques clés du développement précoce du cerveau humain », affirme-t-il. Toutefois, « les approches actuelles n’intègrent pas les cellules microgliales », précise le professeur.
Les chercheurs ont, dès lors, développé « un nouveau type de modèle : des organoïdes neuronaux pourvus de microglie en cultivant ensemble des organoïdes, et des macrophages de type primitif, tous générés à partir d’une même culture de cellules souches induites iPS ».
Etudier les cancers pédiatriques
« Avec les cellules de la microglie incorporées, les organoïdes neuronaux que nous avons réussi à générer sont un nouveau modèle 3D plus complet et plus proche de la réalité », affirme le Pr Ginhoux. Or, « nous savons que le système immunitaire joue un rôle fondamental dans le développement des cancers », précise-t-il. Les chercheurs de Gustave Roussy comptent utiliser ces organoïdes « pour mieux comprendre et découvrir les mécanismes qui régulent le développement des tumeurs cérébrales pédiatriques », indique le chercheur.
En trois dimensions, « le fonctionnement et les propriétés de ces organoïdes se rapprochent de ceux d’un véritable organe sans pour autant être aussi abouti ». De la taille d’un millimètre, ils n’ont « pas de pensées, de conscience ou d’émotion », veulent rassurer les scientifiques (cf. Recherche sur les organoïdes de cerveau : une question de conscience).
[1] Park, D.S., Kozaki, T., Tiwari, S.K. et al. iPS-cell-derived microglia promote brain organoid maturation via cholesterol transfer. Nature 623, 397–405 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06713-1
Source : Inserm (14/11/2023)
