Des mini-cerveaux pourraient permettre d'en finir avec l'expérimentation animale

Chaque année, des millions d'animaux à travers le monde sont utilisés pour des tests en laboratoires. Les associations de défense des animaux telles que PETA ou la Human Society réclament depuis des années que l'on mette fin à cette pratique, pour des raisons aussi bien morales qu'économiques (les tests sur les animaux ne sont pas très fiables), alors que les chercheurs continuent à la défendre, arguant qu'elle est nécessaire pour améliorer la qualité de vie des hommes.

Mais grâce à des chercheurs de la Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health, les tests sur les animaux pourraient bien disparaître dans les prochaines années. En tout cas, les tests effectués sur le cerveau.

Comme l'ont expliqué dimanche les chercheurs lors d'une conférence, ils sont parvenus à créer des "mini-cerveaux" faits de neurones et de cellules cérébrales humaines capables de répliquer certaines fonctions du cerveau humain. Les chercheurs espèrent que ces petites boules de cellules cérébrales permettront de changer la manière dont nous testons les médicaments, rendant ainsi les tests sur les animaux superflus.

« 95% des médicaments qui semblent très prometteurs quand ils sont testés sur des animaux s'avèrent inefficaces lorsqu'ils sont testés sur des êtres humains, ce qui coûte beaucoup de temps et d'argent », a expliqué Thomas Hartung, professeur de toxicologie à la John Bloomberg School, dans un communiqué de presse. « Certes, les rats nous sont utiles, mais nous ne sommes pas des rats de 75 kilos. Et bien que nous ne soyons pas non plus de simples amas de cellules, on obtient généralement de bien meilleures informations en travaillant avec ces amas de cellules qu'avec des rats. »

Quand l'équipe décrit ces boules de neurones comme des "mini-cerveaux", ils ne plaisantent pas ; ils sont vraiment minuscules. Ces petites grappes de neurones ne mesurent que 350 micromètres de diamètres, soit approximativement la taille de l'œil d'une mouche. Pour développer ces "cerveaux", Hartung et ses collègues ont eu recours à des cellules souches pluripotentes induites, c'est-à-dire des cellules adultes qui ont été génétiquement reprogrammées pour retourner à l'état de cellules souches embryonnaires.

Hartung et ses collègues ont utilisé des cellules de peau prélevées sur des adultes sains comme point de départ. Ces cellules ont été stimulées pour se transformer en cellules cérébrales et ont ensuite été cultivées pendant huit semaines. Au bout de huit semaines, les mini-cerveaux ont développé quatre types de neurones et deux types de cellules gliales, connues sous le nom d'astrocytes et d'oligodendrocytes. Ces dernières produisent de la myéline, une substance blanche et grasse qui isole les axones d'un neurone et leur permet de communiquer plus efficacement.

Les chercheurs ont pu voir la myéline se développer et enregistrer une activité électrophysiologique spontanée à l'intérieur des mini-cerveaux. Afin de les tester, l'équipe a placé les cerveaux sur un groupe d'électrodes et ont écouté l'activité électrique des neurones alors qu'ils ajoutaient diverses substances.

« Nous ne prétendons pas avoir créé le premier cerveau artificiel, ni le meilleur, a déclaré Hartung. Mais le nôtre est le plus standardisé. Et quand il s'agit de tester des substances, il est capital que les cellules étudiées soient aussi semblables aux nôtres que possible afin que les résultats obtenus soient les plus précis et comparables à la réalié. »

Selon Hartung, il est possible de créer des centaines de mini-cerveaux à partir du même lot de cellules, et même jusqu'à cent à l'intérieur d'une même boîte de Petri. Ils peuvent non seulement être utilisés pour tester des produits pharmaceutiques, mais aussi pour étudier des maladies neurodégénératives telles que Parkinson ou Alzheimer, ainsi que les infections virales, les traumatismes et même les AVC. Hartung est actuellement en train de déposer un brevet pour ses mini-cerveaux et espère pouvoir commencer à les produire à des fins commerciales en 2016 à travers une entité baptisée ORGANOME.

Hartung assure que les cerveaux sont aisément reproductibles, et il espère les voir se répandre dans les laboratoires à l'avenir.

« Nous croyons que dans le futur, les recherches sur le cerveau feront moins appel aux animaux, et plus à des cellules humaines, a déclaré Hartung. C'est seulement quand on trouvera des cerveaux artificiels comme les nôtres dans tous les labos que nous pourrons mettre un terme aux tests sur les animaux à grande échelle. »