Les mini-cerveaux de laboratoire provoquent un tumulte éthique

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Il s'agit du développement ultérieur de l'initiative de carte cérébrale de plusieurs milliards de dollars du président Obama lancée en 2013. Tout comme l'ADN humain a été «cartographié», le projet BRAIN consistait à sonder le cerveau humain en action et à comprendre exactement comment il fonctionne. Les forces motrices derrière cela comprenaient des transhumanistes qui recherchent l'immortalité à travers la science. ⁃ Éditeur TN

Rédaction dans le dernier numéro en ligne de la revue Cellules souches et développement, des chercheurs de la faculté de médecine de l'Université de Californie à San Diego décrivent le développement d'une méthode rapide et rentable pour créer des organoïdes corticaux humains directement à partir de cellules primaires.

Les études expérimentales sur le développement de la fonction cérébrale humaine sont limitées. La recherche sur des sujets embryonnaires vivants est limitée par des préoccupations éthiques et par la nature fragile du cerveau lui-même. Les modèles animaux ne reproduisent ou ne récapitulent que partiellement la biologie humaine et la fonction cognitive. Les études de cellule unique ne capturent pas la complexité des réseaux de neurones.

Ces dernières années, le développement de in vitro Les organoïdes humains - des versions tridimensionnelles, miniaturisées et simplifiées d'un organe produit à partir de cellules souches reprogrammées - ont permis aux scientifiques d'étudier les fonctions biologiques, les maladies et les traitements de manière plus réaliste et plus détaillée.

 

«Et cela inclut le cerveau», a déclaré Alysson R. Muotri, PhD, professeur aux départements de pédiatrie et de médecine cellulaire et moléculaire de l’UC San Diego School of Medicine, directeur du programme sur les cellules souches de l’UC San Diego et membre du consortium de Sanford. pour la médecine régénérative. «Les organoïdes cérébraux peuvent former diverses régions du cerveau. Ils présentent des neurones fonctionnels et capables d'excitation électrique. Ils ressemblent au développement cortical humain au niveau de l'expression des gènes. »

Muotri est parmi les leaders dans le domaine, ayant utilisé l'approche du «cerveau dans une boîte» pour fournir la première preuve expérimentale directe que le virus Zika peut causer de graves malformations congénitales, pour réutiliser des médicaments anti-VIH existants sur un médicament rare, trouble neurologique héréditaire et créer «Mini-cerveaux» néandertalisés.

Mais les organites cérébrales humaines sont difficiles, prennent beaucoup de temps et sont coûteuses à produire. Elles nécessitent des outils sophistiqués et un savoir-faire pour générer d'abord des cellules souches pluripotentes induites par l'homme ces CSPi à différencier dans la variété de types de cellules interconnectées qui composent un organe comme le cerveau.

Dans le nouvel article, l'auteur principal Muotri et ses collègues décrivent une nouvelle méthode rapide et rentable pour reprogrammer des cellules somatiques individuelles directement dans des organoïdes corticaux provenant de centaines d'individus simultanément. Pour ce faire, ils ont compressé et optimisé plusieurs étapes du processus afin que les cellules somatiques soient reprogrammées, développées et stimulées afin de former des cellules corticales presque simultanément. Le résultat est un organoïde cortical qui se développe complètement à partir de cellules somatiques avec seulement une manipulation mineure, a déclaré Muotri.

«Ce que nous avons fait, c'est établir un protocole de preuve de principe pour un processus systématique et automatisé pour générer un grand nombre d'organoïdes cérébraux», a déclaré Muotri. «Les utilisations potentielles sont vastes, y compris la création de vastes dépôts d'organoïdes cérébraux et la découverte de variantes génétiques causales aux conditions neurologiques humaines associées à plusieurs mutations d'importance inconnue, telles que les troubles du spectre autistique. Si nous voulons comprendre la variabilité de la cognition humaine, c'est la première étape. »

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