Les promesses des cellules nerveuses artificielles
Des chercheurs en Suède ont franchi une étape majeure dans le domaine de la communication des cellules nerveuses, en fabriquant la première cellule artificielle capable de communiquer avec les cellules nerveuses de l'homme. Ces travaux faciliteront la compréhension de la pathophysiologie, des cibles moléculaires et des thérapies pour diverses maladies du système nerveux telles que Parkinson. Les résultats ont été publiés par la revue Nature Materials. Depuis longtemps, les scientifiques activent des signaux nerveux à l'aide de méthodes basées sur la stimulation électrique. Citons ainsi les implants cochléaires (introduits par chirurgie dans la cochlée, au niveau de l'oreille interne) ou l'utilisation directe d'électrodes sur le cerveau. Mais les chercheurs de l'institut Karolinska et de l'université Linköping en Suède ont découvert que cette méthode active tous les types de cellules proches de l'électrode, avec un résultat au mieux médiocre. «L'interfaçage électrique direct souffre de défaut intrinsèques, notamment l'incapacité de différencier les types cellulaires», souligne l'article. «Il faut donc faire appel à des dispositifs originaux pour attaquer spécifiquement les cellules nerveuses.» Dans cette récente étude, les chercheurs ont conçu à l'aide d'un plastique conducteur un nouveau type d'électrode, agissant comme une «pompe ionique». Cette électrode libère les mêmes neurotransmetteurs que les cellules nerveuses utilisent pour communiquer. «Nous présentons un système électronique organique capable de libérer des neurotransmetteurs avec précision, in vitro et in vivo. En convertissant les signaux électroniques en émission de neurotransmetteurs, il reproduit le fonctionnement de la synapse», constatent les auteurs. L'équipe a également montré que cette électrode pouvait servir à contrôler la fonction auditive dans le cerveau des cochons d'inde. «La possibilité d'administrer la dose exacte de neurotransmetteurs ouvre de nouvelles perspectives pour corriger les systèmes de signalisation qui sont déficients dans plusieurs maladies neurologiques», explique le professeur Agneta Richter-Dahlfors, directeur de recherche du département de physiologie et de pharmacologie du Karolinska Institutet. Selon les chercheurs, «l'administration se fait avec le minimum de perturbation physiologique, car les signaux électroniques sont traduits en transfert ionique, sans circulation de liquide.» Les chercheurs comptent ensuite mettre au point un appareil suffisamment petit pour être implanté dans le corps. Pour le professeur Richter-Dahlfors et sa collègue le professeur Barbara Canlon, cet appareil pourra être programmé pour assurer une administration très souple (aussi souvent ou rarement que nécessaire) des neurotransmetteurs convenant à chaque patient. Cette méthode innovante sera d'un grand secours pour les personnes atteintes de maladies telles que l'épilepsie ou la perte d'audition. «Cette technologie a démontré sa capacité à traduire des signaux électroniques en réponses du tronc cérébral via la libération de neurotransmetteur, et se présente comme une nouvelle méthode d'interfaçage entre les machines et le cerveau», écrivent les auteurs. «C'est une étape importante vers un interfaçage entre la biologie et la technologie, qui promet une symbiose plus étroite entre le monde du vivant et les systèmes électroniques.»
Pays
Suède
