Des chercheurs ont réussi pour la première fois à réactiver l’activité électrique d’un cerveau de souris après vitrification. Les résultats ouvrent la voie à une meilleure préservation des tissus cérébraux, ce qui pourrait transformer la recherche en neurosciences et offrir de nouvelles possibilités pour traiter des maladies et des lésions nerveuses.
Une section de cerveau de souris vitrifié et réactivé. Crédit : Germa et al/PNASCE
Pour la première fois, des scientifiques ont réussi à faire revivre les fonctions et l’activité électrique du cerveau d’une souris après vitrification. Parmi les éléments récupérés se trouvent le métabolisme, les synapses et l’excitabilité neuronale. Ce résultat impressionnant pourrait avoir des répercussions majeures sur plusieurs domaines d’étude. En neurosciences, par exemple, des échantillons de tissus cérébraux pourraient être préservés et réutilisés ultérieurement, réduisant ainsi le recours à l’expérimentation animale. Les découvertes pourraient également contribuer à améliorer la conservation des organes et à protéger le tissu nerveux en cas de blessures ou de maladies. Une perspective future intrigante est celle de la cryoconservation d’un être vivant dans le but de le ramener à la vie, en attendant qu’une thérapie soit trouvée pour des maladies incurables.
La vitrification, selon l’Institut Humanitas, est une technologie de congélation rapide qui réduit les cellules à un état semblable à du verre en quelques secondes, limitant ainsi les dommages causés par des méthodes de congélation antérieures à la microstructure de l’ovule. La cryoconservation classique n’est pas adaptée à la préservation et à la réactivation éventuelle du délicat tissu cérébral, car la formation de cristaux endommage les cellules en transformant les tissus en une bouillie. La vitrification, en revanche, permet de ramener le tissu à un état vitré, préservant sa structure, sa plasticité synaptique et d’autres fonctions électrophysiologiques, comme l’indique la nouvelle étude.
Une nouvelle technique a été testée, utilisant une solution cryoprotectorice nommée V3, contenant des composés comme l’éthylène glycol, la formamide et le PVP. Grâce à ce mélange, un refroidissement rapide jusqu’à −196 °C (à des taux d’environ 130 °C/s) a été réalisé, permettant au tissu cérébral de rester à l’état vitré pendant plusieurs jours. Le réchauffement a eu lieu à environ 80 °C par seconde pour éviter la formation de cristaux. Après ce traitement sur des sections d’hippocampe de souris, les chercheurs ont constaté que le tissu cérébral avait conservé sa fonctionnalité électrophysiologique et sa structure.
Ce résultat a été atteint par une équipe de recherche allemande qui a collaboré étroitement avec différents départements d’une université. Les chercheurs, après avoir vitrifié les cerveaux de souris et procédé à des sections, ont examiné si le traitement avait entraîné toxicité, cristallisation, stress osmotique et autres problèmes critiques. Grâce à la microscopie électronique et à plusieurs mesures, il a été confirmé que la vitrification avait réussi à préserver la structure mobile (y compris les synapses et les dendrites), la respiration mitochondriale et la plasticité synaptique. Bien que le rétablissement électrophysiologique ne soit pas observé dans tous les échantillons et que les réponses ne soient pas revenues à 100 %, il s’agit d’un résultat très significatif qui établit la vitrification comme une procédure prometteuse.
En conclusion, il est possible de vitrifier un tissu cérébral adulte et de le réactiver par la suite tout en préservant sa structure, son métabolisme, son excitabilité et sa plasticité synaptique. “Ces résultats élargissent les limites bio physiques connues pour l’arrêt hypothermique cérébral, montrant que le rétablissement est possible après l’arrêt complet de la mobilité moléculaire dans un état vitré, et contribuant à l’objectif de préservation structurelle et fonctionnelle du tissu neural,” ont déclaré les chercheurs dans le résumé de l’étude. Les détails de la recherche « Récupération fonctionnelle de l’hippocampe murin adulte après cryoconservation par vitrification » ont été publiés dans la revue scientifique PNAS.