Publié le 2024-02-29. Des chercheurs de l’université Harvard ont franchi une étape importante dans la recherche neurologique en parvenant à créer en laboratoire des neurones corticospinaux fonctionnels, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour la compréhension et le traitement de maladies neurodégénératives.
- L’équipe de Harvard a réussi à générer en laboratoire des neurones corticospinaux, essentiels au contrôle des mouvements, avec des caractéristiques fonctionnelles complètes.
- Cette avancée pourrait permettre d’étudier plus précisément des maladies comme la sclérose latérale amyotrophique (SLA) et les lésions graves de la moelle épinière.
- La technique repose sur la reprogrammation de cellules progénitrices NG2 présentes dans le cortex cérébral adulte.
Chaque mouvement, aussi simple que lever un bras ou tenir un verre, est le résultat d’un circuit nerveux complexe qui transmet des ordres précis du cerveau aux muscles. Parmi ces circuits, les neurones corticospinaux jouent un rôle crucial. Ces cellules, lorsqu’elles sont endommagées ou meurent, entraînent une perte progressive de la capacité à bouger.
Pendant des années, la génération de ce type de neurones en laboratoire a constitué un défi majeur pour les neurosciences. L’équipe du professeur Jeffrey Macklis a désormais réussi à surmonter cet obstacle en utilisant des cellules progénitrices NG2, présentes dans le cortex cérébral adulte. Normalement, ces cellules se transforment en oligodendroglies, des cellules de soutien qui protègent les neurones. Les chercheurs ont découvert qu’il était possible de les « reprogrammer » pour qu’elles adoptent une nouvelle identité.
Pour y parvenir, ils ont appliqué une combinaison précise de signaux chimiques. Certains signaux ont activé des programmes cellulaires liés au développement embryonnaire, tandis que d’autres ont bloqué les voies empêchant la différenciation neuronale. En d’autres termes, ils ont trouvé la séquence d’instructions adéquate pour que les cellules se transforment en neurones corticospinaux.
Selon le professeur Macklis, après cette intervention, les cellules ont commencé à envoyer de longs axones et à se comporter comme de véritables neurones corticospinaux. Une analyse approfondie a confirmé qu’elles possédaient non seulement la forme appropriée, mais également les profils génétiques et les caractéristiques fonctionnelles attendues. C’est comme si les chercheurs avaient réussi à reconstruire une pièce essentielle d’un circuit électrique complexe, en respectant sa conception originale.
Cette avancée ouvre des perspectives prometteuses pour l’étude de maladies telles que la sclérose latérale amyotrophique (SLA), une maladie neurodégénérative progressive, et les lésions graves de la moelle épinière, pour lesquelles il n’existe actuellement aucun remède définitif. Dans la SLA, les neurones corticospinaux dégénèrent progressivement, entraînant une perte progressive de force et de contrôle moteur. Une lésion de la moelle épinière perturbe également les connexions entre le cerveau et le corps.
Un des principaux obstacles dans ce domaine réside dans la capacité limitée du système nerveux central à se régénérer. Contrairement à la peau ou au sang, qui peuvent se renouveler plus facilement, le cerveau et la moelle épinière ne remplacent pas facilement les neurones perdus. La possibilité de produire ces cellules en laboratoire représente donc un outil fondamental pour comprendre les mécanismes de ces maladies et identifier de potentielles stratégies de réparation.
Le chercheur Kadir Özkan a souligné que chaque type de neurone peut réagir différemment à une mutation génétique. Il est donc essentiel de travailler avec le sous-type neuronal correct pour comprendre les mécanismes de la maladie. De plus, ces cellules pourraient être utilisées pour tester des médicaments de manière plus ciblée et évaluer des approches thérapeutiques potentielles dans un environnement contrôlé.
À terme, cette technologie pourrait contribuer au développement de thérapies de transplantation ou de méthodes stimulant la régénération directement dans le cerveau du patient. Les chercheurs soulignent toutefois qu’il s’agit encore d’un stade précoce de la recherche. Pour l’instant, la technique a été validée uniquement en culture cellulaire et l’équipe prévoit de mener des études sur des modèles animaux avant d’envisager des applications cliniques chez l’homme.
Selon Journée Padmanabhan, co-auteur principal de l’étude, la méthode peut encore être optimisée en termes de doses et de temps d’exposition aux signaux chimiques. Cette réalisation marque un point important : elle démontre qu’il est possible de générer en laboratoire un sous-type neuronal spécifique qui a longtemps été difficile à obtenir. Dans un domaine où la régénération du système nerveux constitue l’un des plus grands défis, cette avancée ne représente pas une solution immédiate, mais plutôt un outil puissant pour mieux comprendre les maladies neurodégénératives et explorer les voies vers leur traitement.
Si le cerveau est un réseau complexe de connexions, cette étude montre qu’il est déjà possible de reconstruire certaines de ses pièces fondamentales en dehors du corps. Et en science, c’est souvent la première étape pour imaginer de nouvelles formes de réparation.
Pour en savoir plus sur la sclérose latérale amyotrophique (SLA), vous pouvez consulter le site de la Haute Autorité de Santé.