Des chercheurs de l'Université de Stanford ont mis au point une méthode pour cultiver des milliers d'organoides cérébraux identiques en utilisant de la gomme xanthane, un additif alimentaire courant, afin d'empêcher qu'ils ne collent ensemble. Cette avancée, menée par Sergiu Pasca et Sarah Heilshorn, permet des tests à grande échelle pour le développement cérébral et le dépistage de médicaments. Cette technique pourrait faire progresser les études sur des troubles comme l'autisme et la schizophrénie.
Depuis près d'une décennie, le Programme d'Organogenèse Cérébrale de Stanford est à l'avant-garde de l'utilisation des cellules souches pour créer des structures tridimensionnelles ressemblant à un cerveau, connues sous le nom d'organoides neuraux humains et d'assembloïdes. Lancé en 2018 sous l'égide de l'Institut de Neurosciences Wu Tsai de Stanford, le programme réunit des experts en neurosciences, en chimie et en ingénierie pour étudier les circuits neuraux, les troubles neurodéveloppementaux et la connectivité cérébrale.
Un obstacle majeur a été l'augmentation de la production : les organoïdes fusionnent souvent, entraînant des lots incohérents. Au début, il y a environ douze ans, Sergiu Pasca, directeur du programme et professeur Kenneth T. Norris, Jr. de psychiatrie et sciences du comportement, ne pouvait en produire qu'une poignée. « Dans les premiers jours, j'en avais huit ou neuf, et je les ai nommés d'après des créatures mythologiques », se souvient Pasca.
Pour y remédier, Pasca a collaboré avec l'ingénieure des matériaux Sarah Heilshorn. Leur équipe a testé 23 matériaux biocompatibles et a découvert que la gomme xanthane empêchait l'agglomération sans affecter le développement. Comme détaillé dans un article de 2025 publié dans Nature Biomedical Engineering, cet additif simple permet une croissance uniforme en lots. « Nous pouvons maintenant en fabriquer 10 000 facilement », a déclaré Pasca. La méthode est partagée librement, plusieurs laboratoires l'ayant déjà adoptée.
Pour démontrer sa valeur, l'auteur principal co-responsable Genta Narazaki a cultivé 2 400 organoïdes et les a testés contre 298 médicaments approuvés par la FDA. Plusieurs, y compris un traitement contre le cancer du sein, ont freiné la croissance, soulignant les risques potentiels pour les cerveaux en développement—des informations cruciales, car de tels médicaments sont rarement testés sur les femmes enceintes ou les nourrissons en raison de préoccupations éthiques.
L'équipe de Pasca vise désormais à appliquer la technique aux affections neuropsychiatriques. « Traiter ces maladies est vraiment important, mais sans augmentation d'échelle, il n'y a aucun moyen de faire une différence », a-t-il dit. Cette innovation promet des recherches plus précises sur les troubles cérébraux et un développement de médicaments plus sûr.