Les mini-cerveaux transforment la recherche en neurosciences

Exit les tests effectués sur les animaux, place aux mini-cerveaux, véritable reproduction miniature du cerveau humain. Plus efficaces, plus précis et moins coûteux que les tests sur animaux ?

Selon le Ministère de l’agriculture américain, plus de 100 millions de souris et de rats auraient été utilisés en 2014 pour la recherche scientifique. Bien que les tests sur animaux soient communes mesures, en matière de recherche sur le cerveau, ils s’avèrent en pratique d’une utilité assez limitée. Comme le soulève le Professeur Thomas Hartung, responsable de la chaire « Evidence-based Toxicology » à la Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health de Baltimore, « quand il en va de la recherche sur le cerveau, les tests effectués sur les animaux démontrent des faiblesses. Premièrement parce que le cerveau humain est très particulier. 95 % des médicaments dont les résultats s’annoncent prometteurs après les tests effectués sur animaux, échouent une fois testés sur les humains. De plus, de nombreuses maladies ne se développent pas chez l’animal. Prenons l’exemple d’Alzheimer, de Parkinson ou encore de la dépression ! Ce sont des maladies typiquement ‘humaines’. Enfin, certaines maladies sont analysées par le prisme du patrimoine génétique de l’individu, ce qui souligne davantage encore les frontières des tests effectués sur les animaux ». D’ailleurs, l’échec des médicaments une fois testés cliniquement vient faire grossir le budget de la recherche tout en ralentissant le processus de développement de nouveaux médicaments.

Des cerveaux miniatures pour tester les effets d’une molécule sur le cerveau humain

C’est ainsi que le Professeur Hartung et son groupe de recherche ont décidé de travailler à l’élaboration de petits cerveaux, sorte de reproduction miniature - à peine visible - du cerveau humain. En effet, l’équipe de chercheurs a collecté des fibroblastes - cellules de la peau - sur des donneurs, ayant des profils génétiques variés (dont des individus atteints de pathologies) puis a réussi à les transformer en cellules souches neuronales, qui après plusieurs semaines passées en culture, parviennent à former un modèle in vitro de cerveau humain, atteint ou non d’une pathologie.

Ainsi, à terme, l’innovation des équipes du professeur Hartung pourrait servir de substitut efficace aux tests effectués sur les animaux notamment lors du développement de nouveaux médicaments, d’études sur le système nerveux central, d’études de toxicité et d’une manière générale pour la recherche sur le cerveau. « Le champ d’applications est vaste, à commencer par les maladies dégénératives, l’autisme, dont les chiffres grimpent en flèche, mais aussi les infections du cerveau comme les conséquences du virus Zika sur lequel nous travaillons actuellement », explique Thomas Hartung.

La fin des tests sur animaux, vers une recherche plus « humaine »

De la même manière qu’il existe des producteurs d’animaux de laboratoire, Thomas Hartung souhaite bâtir une entreprise à même de pouvoir approvisionner les laboratoires pharmaceutiques ou tout autre organisme de recherche en mini-cerveaux. Plus loin encore,  une idée digne d’un film de science fiction trotte dans l’esprit du chercheur : celle de fédérer une communauté autour de reproductions miniatures d’organes humains à des fins expérimentales.

Des initiatives similaires à celle que conduit le professeur Hartung existent en effet. L’impression 3D de tissus humains constitue d’ailleurs une des approches. Des chercheurs de l’Institut d’innovation cardiovasculaire de l’Université de Louisville annonçaient en 2013 être en mesure d’ici 10 ans d’imprimer en 3D un coeur humain à partir des cellules du receveur de la greffe. L’entreprise californienne Organovo propose une reconstruction de mini-foie à partir de cellules humaines via l’impression 3D. On parlait également il y a quelques temps de Biobots. « Une foule d’initiatives émergent partout dans le monde et nous pourrions aider ces personnes à mettre leur modèle en application. Ainsi, en créant une entreprise mère baptisée Organome, nous pourrions constituer une force à même de révolutionner la recherche dans son ensemble », explique Thomas Hartung.