Cerebral Ageing est une expérience menée à bord de la Station Spatiale Internationale (ISS). Des astronautes ont réussi à pour la première fois maintenir des cultures d’organoïdes cérébraux dans l’espace. Les échantillons sont revenus sur Terre en très bon état pour étudier les effets du vol spatial. Leur analyse a commencé, ouvrant le champ des connaissances en biologie, notamment dans l’étude du vieillissement.
En novembre 2023, 84 organoïdes ont été envoyés dans l’espace à bord de la Station Spatiale Internationale (ISS). Le projet appelé Cerebral Ageing, lancé en 2019, a été développé par le CNES (CADMOS), l’Institut Pasteur, SupBiotech et Bioserve Space Technologies pour étudier les processus de vieillissement du cerveau à l’échelle cellulaire et moléculaire.
Les organoïdes cérébraux, c’est quoi ?
Les organoïdes cérébraux sont « des structures 3D constituées de différents types de cellules structurées et en interaction, comme c’est le cas pour un cerveau humain en développement », complète Miria Ricchetti. C’est la première fois que des organoïdes ont non seulement été envoyés dans l'espace, mais aussi y ont été cultivés, avec succès, et certains sont revenus vivants sur Terre.
Les organoïdes cérébraux de l’Institut Pasteur
Miria Ricchetti, responsable de l’unité Mécanismes moléculaires du vieillissement pathologique et physiologique à l’Institut Pasteur, et responsable scientifique de cette expérience. « De nombreuses expériences sont menées sur des prélèvements – le sang par exemple – des astronautes, renseigne la chercheuse. Il est cependant impossible d’étudier un morceau de cerveau humain, c’est pourquoi nous avons recours aux organoïdes cérébraux qui miment en grande partie la structure et la composition d’un cerveau en développement ». Cette expérience démontre d’abord que des cultures humaines complexes peuvent être faites dans l’Espace, et ouvre la possibilité de les faire sur des temps plus longs, correspondant à des voyages spatiaux de plusieurs mois.
Un environnement unique en microgravité et radiations cosmiques pour étudier le vieillissement
Trois astronautes ont mené l’expérience à bord de l’ISS. La Station Spatiale Internationale fourni un environnement unique en microgravité et radiations cosmiques pour vérifier si les conditions spatiales interfèrent avec les processus de vieillissement cellulaire. Depuis leur retour sur Terre en décembre 2023, ces organoïdes sont analysés pour observer la santé cellulaire, leur composition et les changements épigénétiques qui sont des marqueurs de vieillissement.
« D’autres groupes de scientifiques ont envoyé des organoïdes cérébraux sur l’ISS mais sans les cultiver. Nous sommes les premiers à l’avoir fait. Cultiver ces échantillons dans l’espace fait une différence énorme et permets vraiment d’étudier les effets du vol spatial sur ces structures qui ont des similitudes importantes avec le cerveau en développement », explique Miria Ricchetti.
Le succès de l’expérience pourrait ouvrir de nouvelles voies de recherche sur les processus neurodégénératifs dans d’autres maladies, comme celles liées à l’âge. Les résultats aideront à mieux comprendre comment le vieillissement et les troubles associés se développent. Ils amélioreront également les protocoles de santé pour les astronautes lors de missions de longue durée.
Pour en savoir plus, lire l’article complet du CNES : Première culture d’organoïdes cérébraux dans l’espace : mission réussie | CNES
Ces travaux de recherche sont financés par le CNES, l'ESA, l'Institut Pasteur, SupBiotech en collaboration avec la NASA.
Ils bénéficient aussi du soutien du Laboratoire d’Excellence Revive (10-LABX-0073), dans le cadre du plan d’investissements France 2030.