Les «mini-cerveaux» humains en 3D apportent un éclairage nouveau sur les fondements génétiques de la maladie mentale majeure (ScienceDaily, 19.04.2018)

À l'aide de cellules souches humaines, les chercheurs créent un modèle 3D du cerveau pour étudier une mutation liée à la schizophrénie, au trouble bipolaire et à la dépression

Date :
19 avril 2018
La source :
Brigham et l'hôpital des femmes
Résumé :
Les chercheurs utilisent des outils d'édition de gènes et des mini-organes cultivés en laboratoire pour étudier les effets des mutations DISC1 dans les organo-organismes cérébraux - les «mini-cerveaux» - cultivés à partir de cellules souches humaines.
Les principales maladies mentales telles que la schizophrénie, la dépression sévère et le trouble bipolaire partagent un lien génétique commun. Des études de familles spécifiques ayant des antécédents de ces types de maladies ont révélé que les membres de la famille affectée partagent une mutation dans le gène DISC1. Alors que les chercheurs ont été en mesure d'étudier comment les mutations DISC1 altèrent le cerveau au cours du développement dans des modèles animaux, il a été difficile de trouver les bons outils pour étudier les changements chez les humains. Cependant, les progrès dans l'ingénierie des cellules souches humaines permettent maintenant aux chercheurs de développer des mini-organes dans les laboratoires, et des outils d'édition de gènes peuvent être utilisés pour insérer des mutations spécifiques dans ces cellules.

Les chercheurs de Brigham and Women's Hospital tirent parti de ces nouvelles technologies pour étudier les effets des mutations DISC1 dans les organoïdes cérébraux - les «mini cerveaux» - cultivés à partir de cellules souches humainesLeurs résultats sont publiés dans Translational Psychiatry .
"Les mini-cerveaux peuvent nous aider à modéliser le développement du cerveau", a déclaré l'auteur principal Tracy Young-Pearse, PhD, chef du Young-Pearse Lab au Centre Ann Romney pour les maladies neurologiques à BWH. "Comparées aux méthodes traditionnelles qui nous ont permis d'étudier les cellules humaines en culture en deux dimensions, ces cultures nous permettent d'étudier la structure tridimensionnelle et la fonction des cellules en cours de développement, nous donnant plus d'informations que nous obtiendrions avec une culture cellulaire traditionnelle. "
Les chercheurs ont cultivé des cellules souches pluripotentes induites humaines (CSPi) pour créer des mini-cerveaux tridimensionnels pour l'étude. En utilisant l'outil d'édition de gène CRISPR-Cas9, ils ont perturbé DISC1, modélisant la mutation observée dans les études sur les familles souffrant de ces maladies. L'équipe a comparé les mini-cerveaux issus de cellules souches avec et sans cette mutation spécifique.
Les mini-cerveaux mutants DISC1 ont montré des perturbations structurelles significatives par rapport aux organoïdes dans lesquels DISC1 était intact. 
Cette étude montre le lien entre la mutation DISC1 et la maladie mentale majeure, et fournit de nouvelles pistes pour l'étude de cette relation.
Cette étude a été financée par le programme Sackler Scholar en psychobiologie, un prix de jeune chercheur de la Brain and Behavior Research Foundation et l'Institut national de la santé mentale.
Source américaine : sciencedaily.com

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