Fabriquer des neurones : pourquoi leur origine dans le cerveau compte

L’enjeu est très concret. Certains neurones du rhombencéphale commandent les muscles du visage et ceux nécessaires à la déglutition. Mais obtenir ces cellules en culture résistait aux chercheurs. Rayyan Jokhai, coauteur des travaux, avance une explication : les tentatives antérieures auraient cherché à convertir des progéniteurs du cerveau antérieur et moyen en cellules du rhombencéphale. Autrement dit, elles seraient parties de cellules déjà engagées dans une autre direction.^[2]

Pour remonter à cette bifurcation, l’équipe a examiné des embryons de souris au stade de la gastrulation, lorsque les cellules commencent à s’organiser en futures structures de l’organisme. Deux populations de progéniteurs, des cellules précurseures, se distinguaient notamment par l’expression des gènes Otx2 et Gbx2. Elles sont restées séparées au cours du développement observé. Leur chromatine, l’organisation de l’ADN qui contribue à rendre les gènes accessibles ou non, présentait elle aussi des configurations différentes.^[2]

Le changement de logique consiste donc à choisir la trajectoire précoce adaptée, plutôt qu’à tenter de corriger une identité cellulaire déjà engagée. En tenant compte de cette séparation, les chercheurs ont orienté des cellules souches pluripotentes humaines vers des motoneurones du rhombencéphale. Les cellules obtenues produisaient des impulsions électriques, appelées potentiels d’action, ainsi que des protéines caractéristiques de régions impliquées dans le contrôle du visage et de la déglutition. Ce sont des critères précis de fonctionnement et d’identité cellulaire, non la reproduction d’un cerveau entier.^[1]

Pour la recherche sur la sclérose latérale amyotrophique (SLA) ou l’amyotrophie spinale, l’intérêt est de disposer de cellules à observer : il n’est pas possible de prélever des motoneurones vivants dans le rhombencéphale d’un patient pour suivre leur dégradation. Cultiver ces cellules ouvre une voie pour étudier ce qui les endommage. Pour décrypter les différentes études médicales, la distinction est ici essentielle : réussir à produire une cellule utile à l’étude d’une maladie ne démontre pas encore qu’une intervention peut soigner les personnes atteintes.^[2]

Et les « deux cerveaux » évoqués autour de cette découverte ? Il ne s’agit pas des hémisphères gauche et droit, mais de territoires de développement antérieurs et postérieurs. L’hypothèse d’une réunion de deux anciens systèmes nerveux reste une interprétation évolutive. Pour le neurobiologiste Alex Pollen, l’existence d’un précurseur commun très fugace demeure difficile à exclure. La spécialiste du développement Cecilia Moens conteste, elle, le caractère entièrement fixé du destin des cellules. Tous deux sont extérieurs aux travaux. Le résultat de culture conserve donc son intérêt sans exiger que toute l’histoire évolutive proposée soit déjà démontrée.^[3][4][2]