Cellules cérébrales sensibles au toucher contrôlées par des micro-aimants

Publié dans Sciences avancéesla technique pionnière appelée “stimulation magnétomécanique” ou , permet de stimuler les cellules gliales cérébrales sensibles au toucher appelées astrocytes avec un dispositif magnétique extérieur au corps.

Des particules magnétiques microscopiques, ou micro-aimants, sont attachées aux astrocytes et utilisées comme interrupteurs mécaniques miniatures qui peuvent allumer les cellules lorsqu’un aimant puissant est placé près de la tête.

Le co-auteur, le professeur Alexander Gourine (UCL Center for Cardiovascular and Metabolic Neuroscience) a déclaré : « Les astrocytes sont des cellules en forme d’étoile présentes dans tout le cerveau. Ils sont stratégiquement positionnés entre les vaisseaux sanguins cérébraux et les cellules nerveuses. Ces cellules fournissent aux neurones des et un soutien structurel, modulent l’activité du circuit neuronal et peuvent également fonctionner comme des enquêteurs polyvalents du milieu cérébral, à l’écoute des conditions de détection d’une insuffisance métabolique potentielle.

“La capacité de contrôler les astrocytes cérébraux à l’aide d’un champ magnétique offre aux chercheurs un nouvel outil pour étudier la fonction de ces cellules dans la santé et la maladie, ce qui peut être important pour le développement futur de traitements nouveaux et efficaces pour certains troubles neurologiques courants, tels que l’épilepsie et accident vasculaire cérébral.”

L’auteur principal, le professeur Mark Lythgoe (UCL Center for Advanced Biomedical Imaging) a déclaré: “Parce que les astrocytes sont sensibles au toucher, les décorer avec des particules magnétiques signifie que vous pouvez donner aux cellules une petite impulsion de l’extérieur du corps à l’aide d’un aimant, et en tant que tel, contrôler leur fonction. Cette capacité à contrôler à distance les astrocytes fournit un nouvel outil pour comprendre leur fonction et peut avoir le potentiel de traiter les troubles cérébraux.

En développant le MMS, les scientifiques de l’UCL ont entrepris de créer une technique de contrôle des cellules cérébrales plus pertinente sur le plan clinique. Cela contraste avec d’autres outils de recherche existants, tels que l’optogénétique et la chimiogénétique, qui nécessitent l’insertion de gènes étrangers dans les cellules cérébrales, généralement à l’aide d’un virus. Ce besoin de modification génétique a été un obstacle majeur à la traduction clinique des méthodes existantes.

Le chercheur principal, le Dr Yichao Yu (Centre d’imagerie biomédicale avancée de l’UCL), a déclaré : « Notre nouvelle technologie utilise des particules magnétiques et des aimants pour contrôler à distance et avec précision l’activité des cellules cérébrales et, surtout, le fait sans introduire de dispositif ou de gène étranger dans le cerveau.

“Dans l’étude en laboratoire, nous avons recouvert des particules magnétiques microscopiques d’un anticorps qui leur permet de se lier spécifiquement aux astrocytes. Les particules ont ensuite été délivrées à la région cérébrale cible chez le rat par injection.

“Un autre avantage de l’utilisation de micro-aimants est qu’ils s’allument sur une IRM afin que nous puissions suivre leur emplacement et cibler des parties très particulières du cerveau pour obtenir un contrôle précis de la fonction cérébrale.”

Le professeur Lythgoe, qui a reçu le prix Ellison-Cliffe 2021 de la Royal Society of Medicine pour sa “contribution de la science fondamentale à l’avancement de la médecine”, a ajouté : “Nous sommes très enthousiasmés par cette technologie en raison de son potentiel clinique. Contrairement aux méthodes existantes , le MMS tire parti de la remarquable sensibilité au toucher de certaines cellules cérébrales, donc ni modification génétique ni implantation de dispositif n’est nécessaire.Cela fait du MMS un candidat prometteur comme thérapie alternative moins invasive par rapport aux techniques de stimulation cérébrale profonde actuellement utilisées qui nécessitent le insertion d’électrodes dans le cerveau.”

Source de l’histoire :

Matériaux fourni par Collège universitaire de Londres. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.