Des chercheurs ont créé un organoïde cérébral détaillé imitant le cortex cérébral en développement, doté de vaisseaux sanguins très proches de ceux d'un vrai cerveau. Cette avancée comble une limitation clé des mini-cerveaux cultivés en laboratoire, leur permettant potentiellement de survivre plus longtemps et d'offrir des insights plus profonds sur les affections neurologiques. L'organoïde, cultivé à partir de cellules souches humaines, présente des vaisseaux répartis uniformément avec des centres creux, marquant une étape significative dans la recherche cérébrale.
Les organoïdes cérébraux, souvent appelés mini-cerveaux, sont cultivés en laboratoire depuis 2013 en exposant des cellules souches à des signaux chimiques spécifiques, formant des amas ressemblant à des cerveaux à un stade précoce. Ces structures ont offert des perspectives précieuses sur des troubles comme l'autisme, la schizophrénie et la démence. Cependant, un défi majeur est leur courte durée de vie, généralement limitée à quelques mois, car l'absence de vaisseaux sanguins internes empêche l'oxygène et les nutriments d'atteindre les cellules plus profondes. Pour surmonter cela, Ethan Winkler et son équipe à l'University of California, San Francisco, ont cultivé des cellules souches humaines pendant deux mois pour générer des organoïdes corticaux, qui émulent le cortex cérébral responsable de la pensée, de la mémoire et de la résolution de problèmes. Ils ont produit séparément des organoïdes de cellules vasculaires et en ont positionné deux à chaque extrémité des organoïdes corticaux. En quelques semaines, les vaisseaux ont imprégné la structure de manière uniforme. L'imagerie a montré que ces vaisseaux possédaient une lumière creuse, semblable à celle des vaisseaux sanguins cérébraux réels. Lois Kistemaker, du University Medical Centre Utrecht Brain Centre aux Pays-Bas, a souligné le problème de la famine nutritionnelle dans les modèles antérieurs, le qualifiant de 'problème très important'. Madeline Lancaster, qui a pionné les organoïdes cérébraux à l'University of Cambridge, a salué le travail : 'La démonstration de réseaux vasculaires avec des lumières comme celles trouvées dans les vrais vaisseaux sanguins est impressionnante. C'est une étape majeure.' Les nouveaux vaisseaux ont également présenté des propriétés et des motifs génétiques similaires à ceux des cerveaux en développement, y compris une barrière hémato-encéphalique améliorée qui protège contre les pathogènes tout en permettant l'échange de nutriments et de déchets. Cela pourrait permettre une meilleure sustentation des organoïdes. Cependant, Lancaster a noté des limitations : des vaisseaux pleinement fonctionnels nécessiteraient un mécanisme de pompage semblable à un cœur pour un flux sanguin directionnel, ce que les chercheurs n'ont pas encore réalisé. Les résultats paraissent dans un preprint sur bioRxiv.
