Des neurones modifiés pour connecter des implants
Les propriétés électriques de certains types de cellules nerveuses chez les animaux vivants ont été modifiées en les transformant génétiquement pour produire des polymères conducteurs à leur surface.
Des neurones modifiés pour produire des polymères conducteurs
Ces travaux, qui promettent de permettre le contrôle électrique de groupes spécifiques de cellules, pourraient mener à des nouveaux traitements pour des maladies comme l’épilepsie et à de meilleures façons de connecter des membres prothétiques aux nerfs, explique Zhenan Bao de l’université de Stanford en Californie. « Ce sont des possibilités évidentes », dit-elle.
Actuellement, les implants électriques tels que ceux utilisés pour traiter la maladie de Parkinson sont souvent constitués d’électrodes métalliques enfoncées dans le cerveau. L’un des inconvénients est qu’il n’y a aucun moyen de contrôler l’activité de certains types de neurones.
Bao et ses collègues ont génétiquement modifié des types de cellules spécifiques pour produire une enzyme à leur surface qui relie de petites molécules – les monomères – entre elles pour former une chaîne, ou polymère. Ce polymère peut être soit un conducteur électrique, soit un isolant, selon le monomère.
L’équipe a d’abord utilisé des cellules animales et humaines dans une boîte, puis des structures miniatures ressemblant au cerveau humain en laboratoire et enfin des vers nématodes vivants. Les vers ont d’abord été trempés dans ces monomères auxquels les enzymes se joignent pour fabriquer les polymères. Chez les animaux de plus grandes tailles, les monomères doivent être injectés.
Une preuve de concept prometteuse
Les chercheurs ont montré que cette approche avait pour effet d’enrober les cellules nerveuses ciblées dans ce polymère, et que cela modifiait le comportement des cellules comme ils s’y attendaient. Par exemple, en ciblant les neurones qui contrôlent le mouvement, les vers avaient moins de chances d’avancer ou plus de chances de faire des virages serrés, selon le type de polymère.
Les chercheurs ne comprennent pas encore pourquoi ces modifications ont ces effets, explique M. Bao. Ils n’ont pas non plus encore tenté de se connecter ou d’interagir avec les neurones modifiés. Mais ces résultats sont une preuve de concept, dit-elle. « Cela a pris de nombreuses années. »
Cette recherche a été publiée dans Science.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay