Les neuroscientifiques sont confrontés à un obstacle majeur dans le développement de médicaments pour traiter les troubles cérébraux - si les médicaments fonctionnent vraiment bien sur les souris, ils échouent souvent lorsque les humains sont traités. Maintenant, une nouvelle étude suggère une raison potentielle: les cellules cérébrales chez la souris activent des gènes très différents de ceux des cellules cérébrales humaines.
Les souris et les humains ont conservé leur cerveau de façon évolutive, ce qui signifie qu'ils ont des architectures cérébrales très similaires composées de types similaires de cellules cérébrales. En théorie, cela fait des souris des sujets de test idéaux pour les neuroscientifiques, qui n'ont généralement pas la capacité de scruter des cerveaux humains vivants.
Pourtant, pour des raisons mystérieuses, les traitements qui fonctionnaient à merveille dans le cerveau de la souris ne fonctionnent souvent pas lorsqu'ils sont testés chez l'homme.
Pour comprendre pourquoi cela peut être, un groupe de scientifiques de l'Institut Allen pour la science du cerveau à Seattle a analysé les cerveaux donnés par des personnes décédées et les tissus cérébraux donnés par des patients épileptiques après une chirurgie cérébrale. Ils ont spécifiquement examiné une partie du cerveau appelée le gyrus temporal médial, impliqué dans le traitement du langage et le raisonnement déductif.
Les chercheurs ont trié près de 16 000 cellules de cette région du cerveau et identifié 75 types de cellules différents. Lorsqu'ils ont comparé les cellules humaines avec un ensemble de données de cellules de souris, ils ont constaté que les souris avaient des homologues similaires à presque toutes ces cellules cérébrales humaines.
Mais quand ils ont regardé quels gènes étaient activés ou désactivés à l'intérieur de ces cellules, ils ont trouvé des différences marquées entre la souris et les cellules humaines.
Par exemple, la sérotonine est un neurotransmetteur - ou produit chimique du cerveau - qui régule l'appétit, l'humeur, la mémoire et le sommeil. Il le fait en se liant aux cellules du cerveau via un récepteur à la surface des cellules, qui agit comme un gant conçu pour attraper une balle de baseball.
Mais les récepteurs de la sérotonine d'une souris ne se trouvent pas sur les mêmes cellules que chez l'homme, ont découvert les chercheurs. Ainsi, un médicament qui augmente les niveaux de sérotonine dans le cerveau, tels que ceux utilisés pour traiter la dépression, pourrait le délivrer à des cellules très différentes chez la souris que chez l'homme.
Ils ont également constaté des différences dans l'expression des gènes qui aident à établir des connexions entre les neurones. En substance, la feuille de route cellulaire dans notre cerveau peut être très différente de ce à quoi elle ressemble chez une souris.
"L'essentiel est qu'il existe de grandes similitudes et différences entre notre cerveau et celui de la souris", a déclaré dans un communiqué le co-auteur principal Christof Koch, scientifique en chef et président de l'Allen Institute for Brain Science. "L'un d'eux nous dit qu'il y a une grande continuité évolutive, et l'autre nous dit que nous sommes uniques."
"Si vous voulez guérir les maladies du cerveau humain, vous devez comprendre le caractère unique du cerveau humain", a-t-il ajouté. Les résultats ont été publiés hier (21 août) dans la revue Nature.
