Une étude publiée dans Nature marque une étape importante pour la recherche sur les organoïdes cérébraux. Des chercheurs de Harvard ont réussi à cultiver en laboratoire des organoïdes du cortex humain pendant plus de cinq ans, une durée exceptionnelle pour ces modèles en trois dimensions dérivés de cellules souches.
Ces organoïdes ne sont pas des cerveaux complets et ne possèdent pas de conscience. Ils reproduisent toutefois certains aspects du développement du tissu cérébral humain, ce qui en fait des outils précieux pour étudier des périodes très difficiles à observer directement, notamment la maturation postnatale du cerveau.
Jusqu’ici, la plupart des organoïdes cérébraux étaient surtout utilisés pour modéliser les premières étapes du développement, sur quelques semaines ou quelques mois. L’équipe de Paola Arlotta a optimisé les conditions de culture afin de maintenir la viabilité des neurones excitateurs sur des durées beaucoup plus longues. En combinant séquençage ARN unicellulaire, analyses épigénétiques, données structurelles et mesures fonctionnelles, les chercheurs ont montré que ces organoïdes vieillissent de manière progressive et spécifique selon les types cellulaires.
Le résultat le plus frappant concerne leur « mémoire du temps ». Dans des expériences mélangeant des progéniteurs neuronaux d’âges différents, les cellules plus âgées produisaient rapidement des neurones correspondant à des étapes tardives du développement, sans repasser par les étapes précoces. Autrement dit, elles semblaient avoir conservé la trace du temps déjà écoulé.
Ces travaux ouvrent une nouvelle fenêtre sur la maturation lente et très humaine du cerveau. Ils pourraient aider à mieux comprendre le développement neuronal, certaines maladies neurodéveloppementales et les mécanismes biologiques qui règlent l’horloge interne des cellules cérébrales.