Lundi 13 juillet 2015.- La structure, de la taille d'un pois, a atteint le même niveau de développement d'un fœtus de gestation de neuf semaines, mais est incapable de développer la réflexion.
L'étude publiée dans Nature est déjà utilisée pour obtenir des informations sur les maladies rares.
Les neuroscientifiques ont décrit la découverte comme surprenante et fascinante.
Des scientifiques de l'Institut de biotechnologie moléculaire de l'Académie autrichienne des sciences ont reproduit en laboratoire certaines des premières étapes du développement d'organes.
Celui-ci a été placé dans de minuscules gouttes de gel qui offraient un support où le tissu pourrait se développer et a été placé dans un bioréacteur rotatif, un bain qui fournit des nutriments et de l'oxygène.
Les cellules ont pu croître et s'organiser dans des régions distinctes du cerveau, comme le cortex cérébral, la rétine et, chose très rare, un hippocampe prématuré, qui serait très impliqué dans la mémoire du cerveau d'un adulte pleinement développé.
Les chercheurs sont convaincus qu'ils sont proches - bien que loin d'être parfaits - du développement d'un cerveau de fœtus âgé de neuf semaines.
Le tissu a atteint sa taille maximale, environ 4 millimètres, après deux mois.
Les "mini-brigades" ont survécu pendant près d'un an, mais n'ont plus grandi. Il n'y a pas de sang, seulement du tissu cérébral, donc les nutriments et l'oxygène ne peuvent pas pénétrer la structure du centre cérébral.
L'un des chercheurs, le Dr Juergen Knoblich, a déclaré que ces organoïdes sont bons pour "modéliser le développement du cerveau et étudier tout ce qui cause un défaut".
"Ce que nous voulons, c'est évoluer vers des maladies plus courantes telles que la schizophrénie ou l'autisme. Celles-ci se manifestent généralement chez l'adulte, mais il a été démontré que des défauts sous-jacents se produisent au stade du développement cérébral."
La technique pourrait également être utilisée pour remplacer les souris et les rats dans la recherche sur les médicaments, car de nouveaux traitements pourraient être testés directement sur les tissus cérébraux.
Le professeur Paul Matthews de l'Imperial College London a déclaré à la BBC qu'il pensait simplement que c'était incroyable. L'idée que nous pouvons prendre une cellule cutanée et la transformer en quelque chose qui commence à ressembler à un cerveau, même si c'est la taille d'un pois, et commence à montrer certains des comportements d'un petit cerveau, je pense est tout simplement extraordinaire. " .
"Maintenant, il ne pense pas, il ne communique pas entre les zones comme le ferait un cerveau, mais cela nous donne un vrai départ et ce sera le type d'outil qui nous permettra de comprendre bon nombre des principaux troubles du cerveau."
L'équipe a déjà utilisé la découverte pour enquêter sur une maladie appelée microcéphalie. Les personnes atteintes de ce trouble développent un cerveau beaucoup plus petit.
En créant un "mini-cerveau" à partir des cellules de la peau d'un patient atteint de cette maladie, l'équipe a pu étudier le changement en cours de développement.
Ils pouvaient réaliser que les cellules étaient trop excitées pour devenir des neurones et se spécialiser trop tôt. Cela signifiait que les cellules à un stade précoce ne faisaient pas beaucoup d'efforts pour atteindre un nombre suffisamment important avant de se spécialiser, ce qui affecte la taille finale, même d'un "mini-cerveau" de la taille d'un pois.
Zameel Cader, neurologue consultant à l'hôpital John Radcliffe d'Oxford, a déclaré qu'il ne voyait jusqu'à présent aucun inconvénient éthique. "C'est très loin de la conscience, de la conscience ou de la réponse au monde extérieur. Il y a toujours le spectre de ce que l'avenir peut contenir, mais c'est un territoire primitif."
Pour sa part, Martinb Coath, de l'institut cognitif de l'Université de Plymouth, estime que "toute technique qui nous donne" quelque chose comme un cerveau "que nous pouvons modifier, y travailler et regarder comment il se développe, doit simplement être excitante."
"Si les auteurs ont raison et que leur" cerveau en bouteille "se développe d'une manière qui imite le développement du cerveau humain, alors son potentiel pour étudier les maladies développementales est clair. Mais son application à d'autres types de troubles ne l'est pas bien sûr, même si elle a du potentiel. "
"Les tests de drogue sont beaucoup plus problématiques", explique Coath. "La plupart des médicaments qui affectent le cerveau agissent sur des choses comme l'humeur, la perception, le contrôle du corps, la douleur et bien d'autres choses. Ce tissu comme le cerveau n'a pas encore de problèmes avec ces choses."
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L'étude publiée dans Nature est déjà utilisée pour obtenir des informations sur les maladies rares.
Les neuroscientifiques ont décrit la découverte comme surprenante et fascinante.
Des scientifiques de l'Institut de biotechnologie moléculaire de l'Académie autrichienne des sciences ont reproduit en laboratoire certaines des premières étapes du développement d'organes.
Bain de cerveau
Pour produire le neuroectoderme, la partie d'un embryon qui devient un cerveau et une moelle épinière, a utilisé à la fois des cellules souches embryonnaires et des cellules cutanées adultes.Celui-ci a été placé dans de minuscules gouttes de gel qui offraient un support où le tissu pourrait se développer et a été placé dans un bioréacteur rotatif, un bain qui fournit des nutriments et de l'oxygène.
Les cellules ont pu croître et s'organiser dans des régions distinctes du cerveau, comme le cortex cérébral, la rétine et, chose très rare, un hippocampe prématuré, qui serait très impliqué dans la mémoire du cerveau d'un adulte pleinement développé.
Les chercheurs sont convaincus qu'ils sont proches - bien que loin d'être parfaits - du développement d'un cerveau de fœtus âgé de neuf semaines.
Le tissu a atteint sa taille maximale, environ 4 millimètres, après deux mois.
Les "mini-brigades" ont survécu pendant près d'un an, mais n'ont plus grandi. Il n'y a pas de sang, seulement du tissu cérébral, donc les nutriments et l'oxygène ne peuvent pas pénétrer la structure du centre cérébral.
L'un des chercheurs, le Dr Juergen Knoblich, a déclaré que ces organoïdes sont bons pour "modéliser le développement du cerveau et étudier tout ce qui cause un défaut".
"Ce que nous voulons, c'est évoluer vers des maladies plus courantes telles que la schizophrénie ou l'autisme. Celles-ci se manifestent généralement chez l'adulte, mais il a été démontré que des défauts sous-jacents se produisent au stade du développement cérébral."
La technique pourrait également être utilisée pour remplacer les souris et les rats dans la recherche sur les médicaments, car de nouveaux traitements pourraient être testés directement sur les tissus cérébraux.
"Génial"
Dans le passé, les chercheurs ont pu reproduire des cellules cérébrales en laboratoire, mais c'est aussi proche que n'importe quel groupe est venu pour construire un cerveau humain. Cette réussite a ému la communauté.Le professeur Paul Matthews de l'Imperial College London a déclaré à la BBC qu'il pensait simplement que c'était incroyable. L'idée que nous pouvons prendre une cellule cutanée et la transformer en quelque chose qui commence à ressembler à un cerveau, même si c'est la taille d'un pois, et commence à montrer certains des comportements d'un petit cerveau, je pense est tout simplement extraordinaire. " .
"Maintenant, il ne pense pas, il ne communique pas entre les zones comme le ferait un cerveau, mais cela nous donne un vrai départ et ce sera le type d'outil qui nous permettra de comprendre bon nombre des principaux troubles du cerveau."
L'équipe a déjà utilisé la découverte pour enquêter sur une maladie appelée microcéphalie. Les personnes atteintes de ce trouble développent un cerveau beaucoup plus petit.
En créant un "mini-cerveau" à partir des cellules de la peau d'un patient atteint de cette maladie, l'équipe a pu étudier le changement en cours de développement.
Ils pouvaient réaliser que les cellules étaient trop excitées pour devenir des neurones et se spécialiser trop tôt. Cela signifiait que les cellules à un stade précoce ne faisaient pas beaucoup d'efforts pour atteindre un nombre suffisamment important avant de se spécialiser, ce qui affecte la taille finale, même d'un "mini-cerveau" de la taille d'un pois.
Jusqu'ici
L'équipe de Vienne ne pense pas qu'il y ait de problème éthique à ce stade, mais le Dr Knoblich a déclaré qu'il ne voulait pas voir des cerveaux beaucoup plus gros se développer, car ce serait "indésirable".Zameel Cader, neurologue consultant à l'hôpital John Radcliffe d'Oxford, a déclaré qu'il ne voyait jusqu'à présent aucun inconvénient éthique. "C'est très loin de la conscience, de la conscience ou de la réponse au monde extérieur. Il y a toujours le spectre de ce que l'avenir peut contenir, mais c'est un territoire primitif."
Pour sa part, Martinb Coath, de l'institut cognitif de l'Université de Plymouth, estime que "toute technique qui nous donne" quelque chose comme un cerveau "que nous pouvons modifier, y travailler et regarder comment il se développe, doit simplement être excitante."
"Si les auteurs ont raison et que leur" cerveau en bouteille "se développe d'une manière qui imite le développement du cerveau humain, alors son potentiel pour étudier les maladies développementales est clair. Mais son application à d'autres types de troubles ne l'est pas bien sûr, même si elle a du potentiel. "
"Les tests de drogue sont beaucoup plus problématiques", explique Coath. "La plupart des médicaments qui affectent le cerveau agissent sur des choses comme l'humeur, la perception, le contrôle du corps, la douleur et bien d'autres choses. Ce tissu comme le cerveau n'a pas encore de problèmes avec ces choses."
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