Des chercheurs créent un organoïde cérébral pour étudier les effets du COVID-19 chez les personnes atteintes du syndrome de Down

Un organoïde cérébral unique en son genre cultivé à l'Université du Queensland a aidé les chercheurs à identifier des thérapies qui réduisent l'impact du COVID-19 sur les personnes atteintes du syndrome de Down.

Le Dr Mohammed Shaker, chercheur principal à l'Institut australien de bioingénierie et de nanotechnologie (AIBN), et le professeur Ernst Wolvetang, expert en organoïdes, ont travaillé avec une équipe pour développer un organoïde synthétique qui reflète le cerveau d'une personne trisomique, afin d'explorer pourquoi les personnes nées avec le syndrome de Down sont plus vulnérables au coronavirus.

“Le risque d'hospitalisation et de décès dû au coronavirus est beaucoup plus élevé pour les personnes atteintes du syndrome de Down, mais jusqu'à présent, il n'existe aucune donnée claire expliquant pourquoi”, a déclaré le Dr Shaker. “Heureusement, nos organoïdes cultivés en laboratoire nous permettent de débloquer ces informations et de trouver des moyens de résoudre le problème.”

Les organoïdes sont de minuscules répliques d'organes synthétiques cultivées à partir de cellules souches humaines que les chercheurs utilisent pour mener des expériences qui seraient éthiquement et pratiquement difficiles sur des sujets vivants.

L’équipe a développé des modèles cérébraux atteints du syndrome de Down et les a enfermés dans une couche de cellules spécialisées appelée plexus choroïde, créant ainsi pour la première fois un organoïde doté de deux domaines cérébraux fonctionnels.

Les tests sur les nouveaux modèles organoïdes ont révélé que certains composants du plexus choroïde sont sous-développés chez les personnes nées avec le syndrome de Down. La recherche est publiée dans la revue Avancées scientifiques.

“La fonction barrière du plexus choroïde empêche le coronavirus d'infecter les cellules cérébrales, et cette barrière est compromise chez les personnes atteintes du syndrome de Down”, a déclaré le professeur Wolvetang. “Cela signifie qu'il manque une ligne de défense cruciale et explique pourquoi les patients de cette cohorte présentent des symptômes de COVID-19 plus graves.”

Le laboratoire a utilisé les organoïdes pour tester des thérapies médicamenteuses qui pourraient compenser cette vulnérabilité, notamment les médicaments approuvés par la Food and Drug Administration des États-Unis, l'Avoralstat, le Camostat, le Nafamostat et le Remdesivir.

Le Dr Shaker a déclaré qu’il était clair que les modèles organoïdes de cerveau humain pourraient être des outils médicaux importants offrant des informations sans précédent et un dépistage potentiel de médicaments pour une gamme de conditions au-delà du syndrome de Down et du COVID-19.

“Ce travail illustre comment des modèles organoïdes de cerveau humain de plus en plus sophistiqués peuvent être utilisés pour découvrir les processus cellulaires et moléculaires à l'origine des maladies neurologiques”, a-t-il déclaré.

“Cela montre également que ces organoïdes sont des outils cruciaux qui nous permettent d'évaluer la sécurité et l'efficacité de nouveaux traitements à grande échelle.”