Une nouvelle étude démontre l'existence de « mini-cerveaux » qui pourraient accélérer le développement de traitements pour la maladie d'Alzheimer

Grâce à une nouvelle méthode innovante, un chercheur de l'Université de la Saskatchewan (USask) crée des pseudo-organes miniatures à partir de cellules souches pour diagnostiquer et traiter la maladie d'Alzheimer.

Lorsque le Dr Tyler Wenzel (Ph.D.) a eu l'idée de créer un cerveau miniature à partir de cellules souches, il n'avait aucune idée du succès que ses créations connaîtraient. Le « mini-cerveau » de Wenzel pourrait désormais révolutionner la façon dont nous diagnostiquons et traitons la Alzheimer et d'autres maladies cérébrales.

« Jamais, dans nos rêves les plus fous, nous n'aurions pensé que notre idée folle fonctionnerait », a-t-il déclaré. "Ces [mini-cerveaux] peuvent être utilisés comme outil de diagnostic créé à partir du sang."

Wenzel, chercheur postdoctoral au département de psychiatrie de la Faculté de médecine, a développé l'idée d'un « mini-cerveau » – ou, plus formellement, d'un modèle organoïde cérébral unique – sous la direction du Dr Darrell Musso, Ph. D.

Les cellules souches humaines peuvent être manipulées pour devenir presque n'importe quelle autre cellule du corps. En utilisant des cellules souches prélevées sur du sang humain, Wenzel a pu créer un organe artificiel miniature d'environ trois millimètres, rappelant visuellement un morceau de chewing-gum que quelqu'un a essayé de lisser à nouveau.

Ces « mini-cerveaux » sont créés en créant des cellules souches à partir d'un échantillon de sang, puis en convertissant ces cellules souches en cellules cérébrales fonctionnelles. Utiliser de petits organoïdes synthétiques pour la recherche n’est pas un concept nouveau, mais les « mini-cerveaux » développés dans le laboratoire de Wenzel sont uniques. Comme indiqué dans l'article de Wenzel dans la revue Frontiers of Cellular Neuroscience, les cerveaux de son laboratoire sont composés de quatre types différents de cellules cérébrales, tandis que la plupart des organites cérébraux sont composés uniquement de neurones.

Lors des tests, les « mini-cerveaux » de Wenzel reflètent plus précisément le cerveau humain adulte, permettant des études plus détaillées des troubles neurologiques chez les patients adultes, comme la maladie d'Alzheimer.

Et pour ces « mini-cerveaux » créés à partir de cellules souches de personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer, Wenzel a déterminé que l'organe artificiel présentait la pathologie d'Alzheimer, mais à une plus petite échelle.

"Si les cellules souches peuvent devenir n'importe quelle cellule du corps humain, alors la question devient : 'Pouvons-nous créer quelque chose qui ressemble à un organe entier?'", a déclaré Wenzel. "Pendant que nous développions cela, j'ai eu cette idée folle que s'il s'agissait réellement de cerveaux humains, si un patient souffrait d'une maladie comme la maladie d'Alzheimer et que nous lui faisions pousser un "mini cerveau", alors théoriquement, ce petit cerveau aurait la maladie d'Alzheimer.".

Wenzel a souligné que cette technologie a le potentiel de changer la façon dont les soins de santé sont prodigués aux personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer, en particulier dans les communautés rurales et éloignées. Cette recherche révolutionnaire a déjà reçu le soutien de la Société Alzheimer du Canada.

Si Wenzel et ses collègues parviennent à créer un moyen fiable de diagnostiquer et de traiter des maladies neurologiques telles que la maladie d'Alzheimer en utilisant uniquement un petit échantillon de sang - qui a une durée de conservation relativement longue et peut être envoyé par courrier - plutôt que d'exiger que les patients se déplacent vers dans les hôpitaux ou les cliniques spécialisées, cela peut économiser considérablement les ressources de santé et réduire le fardeau des patients.

"En théorie, si cet outil fonctionne comme nous le pensons, nous pourrions simplement envoyer un échantillon de sang de La Loche ou de La Ronge à l'université et vous diagnostiquer de cette façon", a-t-il déclaré.

La preuve de concept initiale pour les « mini-cerveaux » a été extrêmement encourageante ; ce qui signifie que la prochaine étape pour Wenzel consiste à étendre les tests à un plus grand nombre de patients.

Les chercheurs souhaitent également élargir la portée de la recherche sur les « mini-cerveaux ». S'ils peuvent confirmer que les "mini-cerveaux" reflètent avec précision d'autres maladies cérébrales ou troubles neurologiques, a déclaré Wenzel, ils pourraient être utilisés pour accélérer le diagnostic ou tester l'efficacité des médicaments chez les patients.

À titre d'exemple, Wenzel a souligné les longs délais d'attente pour consulter un psychiatre en Saskatchewan. Si des « mini-cerveaux » pouvaient être utilisés pour tester quel médicament antidépresseur est le plus efficace pour un patient déprimé, cela pourrait réduire considérablement le temps nécessaire pour consulter un médecin et obtenir une ordonnance.

Des « mini-cerveaux » dans une boîte de Pétri : lorsqu'ils sont créés à partir de cellules souches provenant de personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer, les organoïdes présentent la pathologie d'Alzheimer, mais à plus petite échelle. Crédit : USask/David Stobbe.

Ancien professeur de sciences au lycée qui s'est tourné vers le monde de la recherche et de l'université, Wenzel a déclaré que ce sont « les éléments essentiels de la recherche » – formuler une hypothèse et se rapprocher de sa mise à l'épreuve dans une expérience – qui l'enthousiasment dans son travail..

Le succès retentissant des premiers "mini-cerveaux" était si étonnant que Wenzel a admis qu'il n'arrivait toujours pas à comprendre.

"Je suis toujours incrédule, mais c'est aussi incroyablement motivant que quelque chose comme ça se produise", a déclaré Wenzel. "Cela me donne quelque chose qui, je pense, aura un impact sur la société, fera une réelle différence et créera un changement... Cela a le potentiel de changer le paysage de la médecine."

Les résultats sont détaillés dans un article publié dans la revue Frontiers in Cellular Neuroscience.