Créer des chiméroïdes en mélangeant des cellules souches de différents donneurs pour créer plusieurs organoïdes de lignées cellulaires

Une équipe de biologistes spécialisés dans les cellules souches et la régénération de l’Université Harvard, en collaboration avec un trio de collègues du Broad Institute du MIT et de Harvard, a créé ce qu’ils appellent des chiméroïdes, des organoïdes fonctionnels dotés de plusieurs lignées cellulaires.

Leur article est publié dans la revue Nature. Aparna Bhaduri, de l’Université de Californie à Los Angeles, a publié un article News & Views dans le même numéro de revue, expliquant pourquoi leurs découvertes pourraient ouvrir de nouvelles voies de recherche sur le cerveau.

Des recherches antérieures ont montré que le cerveau humain est trop complexe pour utiliser d’autres espèces, telles que les chimpanzés, comme modèles de recherche. Les scientifiques recherchent d’autres moyens de résoudre le problème. Une solution partielle réside dans les organoïdes, des structures semblables à des organes cultivées à l’aide de cellules souches pluripotentes.

Dans le cadre d’efforts antérieurs, des équipes de recherche ont développé des organes fonctionnels semblables à ceux du cerveau dans leurs laboratoires en utilisant cette approche et ont utilisé les organites pour en savoir plus sur le développement du cerveau, ce qui se passe lorsque les choses tournent mal et comment les thérapies pourraient traiter les maladies.

Mais une faiblesse flagrante de cette approche est l’incapacité de les utiliser pour étudier l’impact de la génétique sur le développement du cerveau ou la façon dont le cerveau réagit aux thérapies. Dans ce nouvel effort, l’équipe de recherche a trouvé un moyen possible de contourner ce problème.

Pensant que la culture d’un organoïde cérébral unique, ou d’une partie de celui-ci, comme le cortex, avec des lignées cellulaires provenant de différentes personnes entraînerait la création d’un organoïde avec des gènes différents, un type d’organoïde chimérique, l’équipe a entrepris de trouver un moyen d’y parvenir.

Après de nombreuses expérimentations, les chercheurs ont obtenu les résultats souhaités en obtenant des cellules souches pluripotentes de plusieurs individus, en l’occurrence cinq personnes. Ils ont utilisé les cellules pour démarrer le processus de croissance des organoïdes, les différenciant pour devenir le type de cellules progénitrices neurales qu’ils souhaitaient.

Ensuite, ils ont divisé chacun des échantillons de tissus pré-organoïdes en plusieurs parties, puis les ont tous mélangés, permettant aux résultats de se développer en un organoïde à plusieurs lignées cellulaires, qu’ils appellent un chiméroïde. Les tests ADN et ARN ont montré que le chiméroïde était devenu un organoïde multi-lignées cellulaires.

L’équipe de recherche a ensuite exposé plusieurs de leurs chiméroïdes à l’alcool éthylique pour voir son impact sur la croissance neuronale des cellules de différentes personnes et a découvert des différences, montrant que la consommation d’alcool peut avoir un impact différent sur le cerveau des personnes en fonction de leur constitution génétique.

L’équipe soupçonne qu’une foule de nouvelles études seront entreprises par de nombreux autres groupes utilisant leur approche pour comparer la façon dont le cerveau réagit dans différents scénarios dans lesquels seule la génétique diffère.

© 2024 Réseau Science X