Des tissus cérébraux humains fonctionnels imprimés en 3D pour la première fois

Une équipe de chercheurs de l’université du Wisconsin-Madison a annoncé une première : l’impression 3D de tissus cérébraux humains fonctionnels, ouvrant la voie à une meilleure compréhension et un meilleur traitement des maladies neurologiques et psychiatriques.

Une étape importante

Détaillée dans la revue Cell Stem Cell, l’approche utilisée a impliqué le dépôt de couches horizontales (et non verticales comme c’est habituellement le cas pour l’impression 3D) de bio-encre contenant des cellules cérébrales humaines. Le tissu obtenu s’avérait assez souple pour soutenir le développement de différents types de neurones, bénéficiant d’un apport suffisant en oxygène et nutriments.

Lors d’expériences, ces cellules dérivées de cellules souches pluripotentes ont formé des réseaux similaires à ceux du cerveau humain et commencé à communiquer. « Même lorsque nous avons imprimé des cellules propres à certaines régions cérébrales, elles étaient toujours capables de le faire de façon très spécifique », souligne Su-Chun Zhang, auteur principal de la nouvelle étude.

Selon le scientifique, l’impression 3D offre une flexibilité bien supérieure aux procédés utilisés pour créer des organoïdes, ou mini-cerveaux. « Nous pouvons créer à peu près n’importe quel type de neurones et les assembler comme bon nous semble, afin d’étudier précisément la façon dont ils communiquent dans certaines conditions », explique-t-il.

Mieux encore, l’équipe a expliqué avoir utilisé une bioimprimante disponible dans le commerce, impliquant que d’autres laboratoires et institutions puissent prochainement imprimer leurs propres tissus cérébraux humains.

Des implications majeures

À terme, l’approche pourrait permettre d’étudier précisément la communication neuronale à l’intérieur des tissus affectés par la maladie d’Alzheimer, et également tester les effets de composés expérimentaux.

« Il s’agirait d’un modèle extrêmement puissant qui nous aiderait à comprendre comment les cellules et les différentes parties du cerveau humain communiquent, avec des implications majeures pour la biologie des cellules souches, les neurosciences et la pathogenèse de nombreux troubles neurologiques et psychiatriques. »

Il ne s’agit pas de la seule percée récente dans le domaine de l’impression 3D. En décembre dernier, des chercheurs avaient dévoilé une nouvelle méthode d’impression à l’intérieur du corps, qui pourrait rendre les interventions chirurgicales nettement moins invasives.

Par Yann Contegat, le 8 février 2024