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oilà une nouvelle technique d’imagerie médicale qui, le cas échéant, pourrait rendre bien des services à François Hollande qui vient de faire de la transparence son nouveau cheval de bataille. En effet, des chercheurs sont parvenus à rendre un cerveau totalement transparent pour voir ce qui s'y passe.
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| Non, il ne s'agit pas du cerveau de Cahuzac... |
Certes, le cerveau appartenait à une souris morte mais cette prouesse leur a tout de même permis d'étudier, en trois dimensions et sans dissection, l'intégralité de ses neurones et structures moléculaires.
"Nous avons utilisé des procédés chimiques pour transformer les tissus biologiques et préserver leur intégrité tout en les rendant transparents et perméables aux macromolécules", résume dans un communiqué Kwanghun Chung, auteur principal de l'étude.
Cette technique, baptisée "Clarity" par ses inventeurs de l'Université américaine de Stanford, a aussi fonctionné sur un cerveau humain préservé depuis plus de six ans. Elle serait également applicable à d'autres organes, selon les travaux publiés mercredi dans la revue britannique Nature.¢
Mis au point sous la houlette de Karl Deisseroth, psychiatre et spécialiste en bio-ingénierie, ce nouveau type d'imagerie médicale pourrait révolutionner les connaissances sur le fonctionnement du cerveau, ses maladies et la façon dont elles affectent notre comportement.
Masse de matière grise et de circuits imbriqués, le cerveau ressemble à une boîte noire mystérieuse pleine de circonvolutions. Les scientifiques cherchent depuis longtemps à en percer les mystères pour comprendre comment il fonctionne, et parfois pourquoi il ne fonctionne pas.
Pour y voir plus clair, l'équipe de Karl Deisseroth a tout simplement cherché un moyen de se débarrasser des éléments opaques du cerveau. Or ce qui rend le cerveau "opaque", imperméable à la fois à la lumière et à de nombreuses substances chimiques, ce sont les lipides, autrement dit des graisses.
Le problème, c'est que ces graisses contribuent à former les membranes des cellules et donnent au cerveau sa structure. Et si on les enlève, les tissus restants s'effondrent comme un flan trop liquide.
Les chercheurs de Stanford ont pour la première fois réussi à remplacer ces lipides par de l'hydrogel, un gel composé en majorité d'eau.
LAISSER TREMPER PUIS CHAUFFER
La recette paraît simple: laisser tremper le cerveau intact dans la solution d'hydrogel pour donner le temps aux petites molécules qu'il renferme de pénétrer dans les tissus. Puis chauffer à 37°C - la température du corps humain - pendant trois heures pour faire durcir le mélange.
A ce stade, le cerveau et l'hydrogel forment une "structure hybride" qui maintient les lipides en place mais ne les retient pas prisonniers.
Il n'y a plus alors qu'à extraire les graisses en y faisant passer un courant électrique ("électrophorèse").
Ce qui reste? Un cerveau transparent conservant toutes ses structures: neurones, fibres nerveuses, aiguillages et connexions entre les neurones, protéines, etc.
"Nous pensions que si nous arrivions à retirer les lipides de manière non destructrice, nous pourrions faire pénétrer de la lumière et des macromolécules profondément dans les tissus, ce qui permettrait non seulement de l'imagerie 3D mais aussi une analyse moléculaire 3D d'un cerveau intact", explique Karl Deisseroth.
Pari gagné, selon lui, puisqu'à partir de ce cerveau de souris "clarifié", les chercheurs obtiennent une cartographie de tous les circuits cérébraux, au niveau global ou très local.
Mieux encore, l'équipe de Stanford montre qu'en injectant puis en effaçant à plusieurs reprises des marqueurs fluorescents dans ce cerveau gélifié, on pourrait visualiser des informations impossibles à récolter par d'autres biais: les interactions physiques et chimiques entre les différents composants du cerveau.
Une masse d'informations telle que les spécialistes de la modélisation informatique et de l'imagerie médicale vont devoir développer de nouvelles approches pour pouvoir les exploiter, assure M. Deisseroth.
Le procédé Clarity "pourrait s'appliquer à n'importe quel système biologique, et il sera intéressant de voir comment les autres branches de la biologie l'utiliseront", conclut-il.¢
Avec AFP
