Dans le cadre de deux projets parallèles, des chercheurs du Karolinska Institutet ont participé à la création des atlas de cellules cérébrales humaines les additionally complets à ce jour. Les deux études, publiées dans Science, fournissent des indices sur différentes maladies cérébrales et laissent espérer des progrès médicaux dans le futur, comme de nouveaux médicaments contre le cancer.
Savoir quelles cellules constituent un cerveau sain, où se trouvent les différents varieties de cellules et remark le cerveau se développe dès le stade embryonnaire est fondamental pour pouvoir comparer et mieux comprendre remark les maladies surviennent. Il existe actuellement des atlas avancés du cerveau de la souris, mais pas du cerveau humain. Jusqu’à maintenant.
Un recensement des cellules cérébrales
« Nous avons créé les atlas cellulaires les in addition détaillés du cerveau humain adulte et du développement du cerveau au cours des premiers mois de la grossesse », explique Sten Linnarsson, professeur de biologie des systèmes moléculaires au département de biochimie médicale et de biophysique du Karolinska Institutet en Suède. « On pourrait dire que nous avons effectué une sorte de recensement des cellules cérébrales. »
Le leading projet a été dirigé par Kimberly Siletti du groupe de Linnarsson. Elle a été menée en étroite collaboration avec Ed Lein de l’Allen Institute for Brain Science à Seattle, aux États-Unis, dans le cadre de l’initiative internationale Human Mobile Atlas, et sur la foundation de trois dons de cerveaux humains provenant d’adultes. Les chercheurs ont analysé additionally de trois tens of millions de noyaux de cellules individuelles à l’aide de la approach de séquençage de l’ARN, qui révèle l’identité génétique de chaque cellule. Au complete, les chercheurs ont étudié les cellules d’un peu furthermore d’une centaine de régions du cerveau et ont découvert in addition de 3 000 sorts de cellules, dont environ 80 % étaient des neurones, le reste étant constitué de différents types de cellules gliales.
« De nombreuses recherches se sont concentrées sur le cortex cérébral, mais c’est dans le tronc cérébral que nous avons trouvé la as well as grande diversité de neurones », explique le professeur Linnarsson. « Nous pensons que certaines de ces cellules contrôlent des comportements innés, tels que les réflexes douloureux, la peur, l’agressivité et la sexualité. »
Les bases des avancées médicales
Les chercheurs ont également pu constater que l’identité des cellules reflète l’endroit du cerveau où elles se sont développées pour la première fois chez le fœtus, ce qui est lié au deuxième projet. Ici, Emelie Braun et Miri Danan-Gotthold du groupe de Sten Linnarsson ont collaboré avec le consortium suédois pour l’Atlas des cellules de développement humain pour analyser in addition d’un million de noyaux cellulaires individuels provenant de 27 embryons à différents stades de développement (entre 5 et 14 semaines de fécondation). L’étude a permis aux chercheurs de montrer remark l’ensemble du cerveau se développe et s’organise au fil du temps.
Même si les résultats constituent des exemples de recherche fondamentale en biologie moléculaire, les nouvelles connaissances générées peuvent également jeter les bases des progrès médicaux. Le groupe de recherche du professeur Linnarsson a utilisé des méthodes similaires pour examiner différents sorts de tumeurs cérébrales, dont le glioblastome, un most cancers de mauvais pronostic.
« Les cellules tumorales ressemblent à des cellules souches immatures et on dirait qu’elles tentent de former un cerveau, mais de manière totalement désorganisée », explique-t-il. « Ce que nous avons observé, c’est que ces cellules cancéreuses activaient des centaines de gènes qui leur sont spécifiques, et il pourrait être intéressant de déterminer s’il existe un potentiel pour trouver de nouvelles cibles thérapeutiques. »
Atlas du cerveau disponibles gratuitement
Les atlas cérébraux seront accessibles gratuitement aux chercheurs du monde entier afin qu’ils puissent comparer les maladies cérébrales sur lesquelles ils étudient avec ce à quoi ressemble un cerveau normalement développé.
Les études font partie d’un ensemble furthermore large d’articles publiés simultanément dans la revue scientifique Science. L’étude sur le cerveau adulte a été financée par une subvention des Nationwide Institutes of Well being, tandis que l’étude sur l’embryon a été financée par les fondations Knut et Alice Wallenberg et Erling-Persson.
Sten Linnarsson est conseiller scientifique au Centre d’excellence en immunothérapie de Moleculent, Combigene et de l’Université d’Oslo. Lui et les co-auteurs Alejandro Mossi Albiach et Lars E. Borm détiennent également des pieces dans EEL Transcriptomics AB, qui détient les droits de propriété intellectuelle sur la méthode EEL (« Localisation spatiale de l’ARN »). Les co-auteurs Žaneta Andrusivová et Joakim Lundeberg sont consultants scientifiques pour 10x Genomics, qui détient les droits de propriété intellectuelle sur la approach Spatial Transcriptomics (Visium).
