Modéliser le cerveau humain sur des puces microfluidiques - Fédération pour la Recherche sur le Cerveau (FRC)

Modéliser le cerveau humain sur des puces microfluidiques

Porteur de projet : Pr Frédéric Saudou – Institut des Neurosciences de Grenoble

Titre du projet : « ND-sur-Puce : Modéliser les neurodégénérescences in vitro en reconstruisant des réseaux neuronaux sur puces microfluidiques »

Subvention attribuée par la FRC en 2017 : 50 000

 

Description du projet

Les maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer et de Huntington sont caractérisées par l’apparition de dysfonctions neuronales à mesure que le cerveau vieillit. La population vieillissant, ces maladies ont atteint des proportions épidémiques dans les pays industrialisés. Dans le cas de la maladie d’Alzheimer, plus de 7 millions de personnes sont affectées en Europe, et ce chiffre est prévu de doubler à l’horizon 2020. Ces maladies créent des conditions de vie dévastatrices pour les patients et il n’existe ni cure, ni thérapie efficace. En effet les rares traitements existants ne traitent que les symptômes de la maladie sans s’attaquer aux causes réelles de la dégénérescence.

Cette situation alarmante s’explique par le fait que les mécanismes neurodégénératifs de ces maladies sont toujours mal connus. Malgré l’identification de mécanismes cellulaires spécifiques, il reste extrêmement difficile de les associer à des altérations structurales et fonctionnelles au niveau des réseaux neuronaux du cerveau. Il est donc crucial de développer des outils permettant de faire le lien entre altérations cellulaires et dysfonctionnement global des réseaux.

Ce projet, porté par le Pr Frédéric Saudou, propose de reconstituer des réseaux neuronaux malades au sein de puces microfluidiques et d’étudier simultanément évènements cellulaires et progression des symptômes au sein du réseau neuronal atteint. L’utilisation de ces plateformes minimalistes et physiologiquement significatives qui reproduisent la structure et la fonction des circuits neuronaux sains ou altérés permettra de comprendre comment le cerveau humain fonctionne et d’aider au développement de nouveaux traitements thérapeutiques contre les maladies neurodégénératives.

 

Le centre de recherche

L’Institut des Neurosciences de Grenoble a été créé en 2007 par l’Inserm, l’Université Joseph Fourier, le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) et le Centre Hospitalier Universitaire de Grenoble (CHU). Il fédère les équipes grenobloises spécialisées dans l’étude des processus physiologiques ou pathologiques du système nerveux et le développement de techniques innovantes pour les explorer.

Intégré au campus santé de Grenoble, à côté du CHU, l’Institut accueille près de 250 chercheurs, enseignants-chercheurs, cliniciens, ingénieurs, techniciens et étudiants répartis en 14 équipes. Plusieurs plateformes techniques (imagerie RMN, imagerie confocale et biphoton, microscopie électronique, protéomique, transcriptomique) sont opérationnelles.

L’équipe de recherche de Frédéric Saudou

 

Photo de Une : © Wyss Institute

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Portrait de Frédéric Saudou

Le Professeur Frédéric Saudou est neurobiologiste. Depuis 2013, il est directeur du Grenoble Institut des Neurosciences. Il dirige également une équipe de recherche sur les mécanismes moléculaires et cellulaires responsables de la mort cellulaire dans la maladie de Huntington.

Qu’est-ce qu’une puce microfluidique ?

La microfluidique est la science de la manipulation des fluides à l’échelle micrométrique.

Une puce microfluidique est un ensemble de micro-canaux gravés ou moulés dans un matériau (verre, silicium ou polymère). Les micro-canaux sont connectés entre eux de manière à réaliser une fonction voulue (mélanges, pompage, tri, contrôle de l’environnement biochimique, etc.). Ces dispositifs, qui comportent un ensemble de composants miniaturisés, permettent ainsi l’étude et l’analyse d’échantillons chimiques ou biologiques.

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