Des chercheurs du Karolinska Institutet en Suède ont développé un atlas moléculaire détaillé du développement fœtal du cerveau. L’étude publiée dans la meilleure revue La nature est basée sur la technologie dite à cellule unique et a été réalisée sur des souris. De cette façon, les chercheurs ont identifié près de 800 cellules différentes qui sont actives pendant le développement fœtal – bien plus qu’on ne le savait auparavant.
Le développement du cerveau est bien décrit et les principaux types cellulaires sont connus. Ce qui est nouveau dans notre atlas, c’est la haute résolution et les détails. »
Sten Linnarsson, directeur de recherche et professeur, Département de biochimie médicale et de biophysique, Karolinska Institutet
Dans leur travail, les chercheurs ont suivi le développement cérébral des souris du septième jour, lorsque le cerveau vient de se former, jusqu’à la fin de la grossesse le 18e jour.
À l’aide de la technologie à cellule unique, ils ont pu identifier la composition détaillée du cerveau pendant le développement fœtal : quels types de cellules existent, combien de cellules de chaque type et comment cela change aux différents stades de développement.
Les chercheurs ont également étudié l’activité des gènes dans chaque cellule individuelle et classé les cellules en fonction de ces modèles d’activité.
Le résultat est un atlas moléculaire qui montre avec précision comment toutes les cellules du cerveau se développent à partir de l’embryon précoce. Par exemple, on peut voir comment les cellules souches neurales précoces augmentent d’abord puis diminuent en nombre, pour être remplacées par des formes transitionnelles en plusieurs vagues qui finissent par devenir des neurones prêts à l’emploi.
Les chercheurs montrent également comment les premières lignées de cellules souches se ramifient et donnent naissance à plusieurs types de cellules matures, un peu comme un arbre généalogique.
L’étude actuelle a été dirigée par le doctorant Gioele La Manno – maintenant chercheur à Lausanne, Suisse – et Kimberly Siletti, chercheuse postdoctorale dans le groupe de Linnarsson. L’étude comprend l’initiative internationale Human Cell Atlas (humancellatlas.org), qui vise à identifier toutes les cellules du corps humain.
La prochaine étape des travaux des chercheurs consiste donc à créer des atlas du cerveau humain, à la fois chez l’adulte et au cours du développement fœtal.
« Des atlas comme celui-ci sont d’une grande importance pour la recherche sur le cerveau, à la fois pour comprendre le fonctionnement du cerveau et ses maladies. Les cellules sont les éléments constitutifs de base du corps et les maladies du corps sont toujours exprimées dans des cellules spécifiques. Les gènes qui causent des maladies graves se trouvent dans tous les des cellules du corps, mais ils ne provoquent des maladies que dans des cellules spécifiques du cerveau », explique Sten Linnarsson.
