Des souris aux cerveaux d’humains : les chercheurs de Stanford viennent d’ajouter un cortex cérébral d’origine humaine à des rongeurs

Des chercheurs de l’université Stanford, dirigés par le neuroscientifique Sergiu Pașca, ont réussi à greffer un cortex cérébral d’origine humaine dans des souris. Cette opération a été réalisée en supprimant génétiquement une protéine appelée ESCO2 chez des embryons de souris, ce qui empêche le développement de leur propre cortex cérébral. Les organoïdes corticaux humains, cultivés à partir de cellules souches, ont ensuite été injectés dans le crâne des souriceaux nouveau-nés. Trois mois plus tard, ces greffons humains représentaient plus de 90 % de l’espace cortical des souris et formaient des réseaux neuronaux fonctionnels, connectés jusqu’à leur moelle épinière. Ces résultats, publiés le 16 septembre 2026 dans la revue Nature, marquent une avancée majeure dans la compréhension des interactions entre tissus humains et animaux.

Les organoïdes corticaux sont de minuscules amas de tissus nerveux obtenus en laboratoire à partir de cellules souches humaines. Ces structures reproduisent partiellement le développement du cortex cérébral humain et peuvent être utilisées pour étudier des maladies ou tester des traitements. Dans cette expérience, les organoïdes ont été greffés dans des souris dont le cortex cérébral ne s’était pas développé naturellement. Les neurones humains se sont intégrés au système nerveux des souris, formant des circuits fonctionnels et survivant jusqu’à six mois après la greffe. Cette technique permet d’observer comment des cellules humaines se comportent dans un environnement vivant, tout en évitant les essais cliniques sur l’humain.

Cette avancée ouvre des perspectives pour étudier et traiter des maladies neurologiques complexes comme la schizophrénie, l’épilepsie, l’autisme ou les démences, dont certaines n’ont encore aucun traitement curatif. Les chercheurs pourraient prélever des cellules de patients atteints de ces pathologies, les transformer en organoïdes corticaux, puis les greffer dans des souris pour observer comment les maladies altèrent les circuits cérébraux humains. L’objectif final est de tester des médicaments directement sur ces modèles animaux, sans passer par des essais cliniques sur l’humain. Sergiu Pașca souligne que ces souris pourraient servir de « modèles vivants » pour comprendre les mécanismes des maladies et développer des thérapies ciblées.

Dans le cortex humain greffé, les chercheurs ont identifié des neurones de Von Economo (NVE), des cellules géantes extrêmement rares dans le cerveau humain. On ne les trouve que chez les mammifères au cerveau volumineux et à la vie sociale complexe, comme les grands singes, les éléphants ou les dauphins. Chez l’humain, ces neurones sont situés dans des régions cérébrales liées à la conscience sociale et à la prise de décision. Leur dégradation est associée à des maladies comme la démence fronto-temporale (DFT), qui provoque des troubles graves du comportement. Leur présence dans le cerveau des souris greffées offre une opportunité unique pour étudier ces cellules et leur rôle dans les pathologies humaines.

Pour que la greffe réussisse, les chercheurs ont dû rendre les souris immunodéficientes, car leur système immunitaire aurait rejeté les cellules humaines. Ils ont également dû supprimer génétiquement la protéine ESCO2 chez les embryons de souris pour empêcher le développement de leur propre cortex cérébral. Les souriceaux sont nés avec un crâne partiellement vide, mais ont survécu grâce à l’intégrité de leurs autres régions cérébrales. Six mois après la greffe, les souris se comportaient presque normalement, avec seulement de légers déficits de mémoire et une démarche légèrement altérée. Cette technique, bien que prometteuse, soulève des questions éthiques, notamment sur l’utilisation d’animaux modifiés génétiquement pour la recherche médicale.