nous Nous sommes habitués à l’idée de la transplantation d’organes humains. Les greffes d’organes solides tels que le cœur, les reins et le foie, ainsi que la moelle osseuse, sont devenues les traitements vitaux de choix pour certaines maladies. Les chercheurs cherchent même des moyens de transplanter avec succès des organes d’animaux tels que des porcs chez l’homme. Mais qu’en est-il de la transplantation d’un cerveau humain?

bien que la transplantation d’un cerveau humain entier semble farfelue, la transplantation de populations cellulaires individuelles ne l’est pas., En fait, le transfert de greffes neurales de donneurs fœtaux a été démontré dans des études répétées pour corriger certains des défauts moteurs trouvés chez les patients atteints de la maladie de Parkinson. En ce qui concerne les rongeurs en tant que système d’étude, les chercheurs ont ensuite montré que les cellules souches neurales (CSN) peuvent également être isolées et utilisées comme cellules donneuses. Les NSC peuvent être isolés à partir de cerveaux de rongeurs dissociés et propagés in vitro par addition de facteurs de croissance extracellulaires (tels que EGF ou bFGF) ou par introduction de gènes favorisant la croissance (tels que v-myc ou grand antigène T).,

comme suite naturelle aux travaux sur les rongeurs, ces auteurs ont entrepris de développer un système greffable de NSC humains. Premièrement, ils ont isolé des suspensions cellulaires de la région périventriculaire d’un fœtus humain âgé de 15 Semaines, une région qui est une riche source de NSC chez les rongeurs. Ensuite, ils ont cultivé ces cellules dans un mélange alternatif D’EGF et de bFGF pendant plusieurs mois, ont examiné la population pour sa capacité à se greffer, puis ont cloné des lignées cellulaires individuelles et stables. (Ils ont également introduit le gène V-myc favorisant la croissance dans certaines expériences, mais cela s’est avéré inutile à la fin.,) En changeant simplement le milieu de culture en un milieu contenant du sérum, ces lignées NSC se sont différenciées en cellules neurales et oligodendrogliales in vitro. La Coculture avec du tissu primaire du système nerveux central murin était nécessaire pour conduire la différenciation le plus efficacement vers le bas de la voie astrogliale, une autre lignée qui est naturellement dérivée du NSC in vivo et est le dernier type de cellule normalement né pendant le développement; par conséquent, la coculture pourrait bien avoir « recréé” l’Environnement in vivo.,

pour déterminer comment ces clones NSC réagiraient in situ, les auteurs les ont transplantés dans les ventricules de souris nouveau-nées. Afin de suivre Certains de ces clones in vivo, ils ont d’abord été transfectés avec un rétrovirus qui exprime le gène β-galactosidase qui pourrait servir de marqueur visuel non ambigu pour les cellules humaines dans un cerveau de souris. Après l’introduction, Les CSN humains se sont greffés facilement dans le cerveau murin et ont migré le long de voies qui ont déjà été démontrées comme voies naturelles pour ces cellules in vivo., Par exemple, l’examen microscopique de la balise β-galactosidase introduite a montré que les cellules se déplaçaient vers la substance blanche sous-corticale et corticale de la souris, le corps calleux et le bulbe olfactif. Les CSN humains se sont intercalés avec les neurones natifs et la glie, et se sont différenciés de manière appropriée en fonction des types de cellules et des signaux environnants. Ils se sont également intégrés dans les zones germinales à l’extrémité opposée du cerveau et y sont devenus des types de cellules neurales appropriés. Cela a prouvé que malgré la culture cellulaire, le clonage et la transfection de gènes, les CSN conservaient leur statut pluripotent in vivo., En outre, les cellules ont montré la capacité d’exprimer un gène étranger de manière transparente dans le tissu du cerveau.

le groupe a ensuite démontré la possibilité d’utiliser des CSN dans des applications de thérapie génique in vitro. Ces cellules expriment la sous-unité alpha de la β-hexosaminidase, le gène défectueux dans la maladie de Tay-Sachs chez l’homme. Ils ont ensuite mélangé des cellules cérébrales de souris dont le gène a été supprimé pour servir d’hôte aux cellules., Par analyse enzymatique, ils ont montré que des quantités significatives de la β-hexosaminidase active étaient produites par le mélange cellulaire et entraînaient une diminution de l’accumulation de matériel pathologique dans les cellules nerveuses de Tay-Sachs.

pour tester in vivo le potentiel de greffe des lignées de NSC humaines, ils ont introduit des clones de NSC dans le cerveau d’une autre souche de souris défectueuse, la souche mea (meander tail). Ce mutant particulier a un défaut qui empêche de nombreux neurones granulés de se développer ou de survivre dans des parties du cervelet., Chez les mutants mea, après introduction dans la couche granulaire externe du cervelet, les CSN humains ont migré vers la couche appropriée du cervelet et se sont différenciés en cellules qui semblaient identiques aux neurones granulaires normaux de souris. Cet exploit est remarquable étant donné que les cellules d’origine utilisées pour créer les lignées NSC provenaient de la région périventriculaire fœtale humaine, et non du cervelet postnatal. Cette réalisation démontre la plasticité de ces cellules et la rétention d’une réponse aux signaux de différenciation normaux chez l’animal.,

ainsi, les cellules souches et les progéniteurs neuraux humains peuvent maintenant être isolés et manipulés in vitro et in vivo. La propriété étonnante de ces cellules à se différencier in situ dans le cerveau receveur peut éventuellement permettre l’introduction ciblée de cellules dans des régions définies pour corriger des défauts spécifiques, ainsi que pour intégrer de manière plus disséminée de nombreux types de maladies neurologiques à pathologie généralisée.