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Le cerveau peut-être en mesure de se réparer lui-même

Docteur Jocelyne Bloch a obtenu son diplôme de médecin de la faculté de médecine de Lausanne en 1994. Par la suite, elle a fait sa formation en neurochirurgie avec les Professeurs Nicolas de Tribolet, Arnaldo Benini, et Jean Guy Villemure à Lausanne et à Zurich et a obtenu son titre de spécialiste en neurochirurgie en 2002. Elle s’est ensuite spécialisée en neurochirurgie stéréotaxique et fonctionnelle, et a acquis une large expérience chirurgicale dans les domaines de la neuromodulation et de la stimulation cérébrale profonde dans des indications telles que les pathologies du mouvement, la douleur et l’épilepsie. Elle est actuellement en charge du programme de neurochirurgie fonctionnelle au CHUV.

Très active en recherche et neurosciences translationnelles, elle s’intéresse à développer des nouvelles indications de stimulation cérébrale profonde, ainsi qu’à participer à l’élaboration de technologies de pointe inédites. Elle essaye de réunir toutes ces approches novatrices pour offrir aux patients souffrant de déficits neurologiques, les meilleures options thérapeutiques.

De 1997 à 1999, elle a rejoint le laboratoire du Professeur Patrick Aebischer où elle a pu participer à des projets scientifiques de base et translationnels en thérapie génique et neurorégénération. Durant cette période, elle a pu travailler sur différents modèles animaux qui l’on amenée à contribuer à des études de grande importance publiées dans plusieurs journaux dont Science et Nature Medicine. Depuis lors elle garde des liens avec le centre de primatologie de l’institut de physiologie de Fribourg dirigé par le Prof Eric Rouiller.

En collaboration avec le Dr Jean-François Brunet, elle a parallèlement développé un projet pionnier sur les greffes de cellules cérébrales adultes autologues. Une étude clinique pilote chez des patients souffrant des séquelles d’un AVC devrait prochainement voir le jour. Actuellement elle collabore aussi avec les professeurs Grégoire Courtine et José del Millan du Centre des neuroprothèses de l’EPFL sur des thématiques translationnelles de neuromodulation visant à améliorer la locomotion de patients paraplégiques et sur des stratégies de stimulation en boucle fermée.

0:11 Je suis neurochirurgienne. Et comme la plupart de mes collègues, je dois faire face chaque jour à des tragédies humaines. Je me rends compte que votre vie peut changer d’une seconde à l’autre après un AVC ou un accident de voiture. Et ce qui est vraiment frustrant pour nous, les neurochirurgiens, c’est de comprendre que contrairement aux autres organes, le cerveau a une capacité vraiment faible à se réparer tout seul. Et après une blessure majeure du système nerveux central, les patients restent souvent avec un grave handicap. Et c’est la raison pour laquelle j’ai choisi d’être un neurochirurgien fonctionnel.

1:00 Qu’est-ce qu’un neurochirurgien fonctionnel ? C’est un médecin qui essaie d’améliorer une fonction neurologique par différentes stratégies de chirurgie. Vous avez sûrement entendu parler de l’une des plus célèbres : la stimulation cérébrale profonde, où l’on implante une électrode dans les profondeurs du cerveau afin de moduler un circuit de neurones pour améliorer une fonction neurologique. C’est une technologie vraiment étonnante car elle a amélioré la vie de patients atteints de la maladie de Parkinson, qui tremblaient et souffraient beaucoup. Mais, la neuromodulation ne signifie pas la réparation des neurones. Et le rêve des neurochirurgiens fonctionnels, c’est de réparer le cerveau. Je crois que nous allons atteindre ce rêve.

1:53 Et je voudrais vous montrer que nous y sommes presque. Et qu’avec un petit peu d’aide, le cerveau arrive à s’aider lui-même.

2:07 Ainsi, l’histoire commence il y a 15 ans. A cette époque, j’étais chef des internes travaillant jour et nuit aux urgences. Je devais m’occuper souvent de patients avec un traumatisme crânien. Vous devez savoir que lorsqu’un patient arrive avec un grave trauma crânien, son cerveau est gonflé, la pression intracrânienne augmente, et pour lui sauver la vie, vous devez diminuer cette pression intracrânienne. Et pour le faire, vous devez parfois enlever un morceau de cerveau tuméfié. Donc, au lieu de jeter ces morceaux de cerveau tuméfiés, nous avons décidé, avec Jean-François Brunet, un collègue biologiste, de les étudier.

2:52 Qu’est-ce que cela signifie ? Nous voulions cultiver des cellules issues de ces morceaux de tissu cellulaire. Ce n’est pas facile. Cultiver des cellules à partir d’un bout de tissu cellulaire est comparable à faire grandir de tout petits enfants en dehors de leur famille. Vous devez donc trouver les bons nutriments, la chaleur, l’humidité, et tout l’environnement adéquat pour les faire s’épanouir. C’est ce que nous nous devions faire de ces cellules. Et après un grand nombre d’essais, Jean-François a réussi. Et voici ce qu’il a vu dans son microscope.

3:30 Et c’était pour nous une grande surprise. Pourquoi ? Parce que ça ressemble exactement à une culture de cellules souches, avec de grandes cellules vertes entourant de petites cellules immatures. Et peut-être vous souvenez-vous de vos cours de biologie que les cellules souches sont des cellules immatures, capables de se transformer en n’importe quel type de cellule du corps. Le cerveau adulte possède des cellules souches, mais elles sont très rares et elles sont situées dans de petits endroits enfouis dans les profondeurs du cerveau. Il était donc surprenant d’obtenir une culture de ce type de cellules souches à partir d’une partie superficielle et abimée de cerveau récupérée au bloc.

4:17 Et il y avait une autre observation intrigante : les cellules souches habituelles sont très actives, elles se divisent, divisent, et redivisent très rapidement. Et elles ne meurent pas, elles sont immortelles. Mais ces cellules se comportaient différemment. Elle se divisaient lentement, et après quelques semaines de culture, elle mouraient. Donc nous étions face à une nouvelle population étrange de cellules qui ressemblent aux cellules souches mais se comportent autrement.

4:50 Et il nous a fallu un certain temps pour comprendre d’où elles venaient. Elles venaient de ces cellules. Ces cellules bleues et rouges sont des cellules avec gène double-cortine actif. Nous en avons tous dans nos cerveaux. Elles représentent 4% de nos cellules corticales. Elles jouent un rôle très important pendant les étapes du développement. Lorsque vous étiez des foetus, elles ont aidé votre cerveau à se former. Mais pourquoi restent-elles dans votre tête ? Nous ne le savons pas. Nous pensons qu’elles peuvent contribuer à la réparation du cerveau car nous les avons trouvées en concentration élevée au voisinage de lésions. Mais ce n’est pas si sûr. Il y a quand même une chose claire : c’est à partir d’elles que nous avons obtenu nos cellules souches. Et nous voici avec une nouvelle source de cellules qui pourraient réparer le cerveau. Nous devions le prouver.

5:50 Alors, pour le faire, nous devions concevoir un paradigme expérimental. L’idée était de faire la biopsie d’une partie de cerveau prise dans une zone non-fonctionnelle, et de cultiver ces cellules de la même façon que Jean-François faisait dans son labo. Et ensuite de les marquer, de les coloriser afin de pouvoir les suivre dans le cerveau. Et la dernière étape était de les réimplanter dans la même personne. Nous appelons ceci une greffe autologue, ou une autogreffe.

6:20 Alors la première question était « Que va-t-il se passer si nous remettons ces cellules dans un cerveau normal et si nous réimplantons ces mêmes cellules dans un cerveau blessé ? » Grâce à l’aide du professeur Eric Rouiller, nous avons travaillé sur des singes.

6:38 Donc dans un premier scénario, nous avons réimplanté les cellules dans un cerveau normal et nous les avons vu disparaître complètement après quelques semaines comme si elles étaient retirées du cerveau, Au revoir ! L’espace est déjà opérationnel, elles ne sont pas utiles ici, donc elles disparaissent.

6:58 Dans un second scénario, nous avons fait la lésion et réimplanté exactement les mêmes cellules, et dans ce cas, les cellules sont restées et sont devenues des neurones matures. C’est l’image de ce que nous avons pu observer sous le microscope. Voici les cellules réimplantées. Et la preuve est qu’elles portent : ces petits points, ce sont les cellules que nous avons marquées in vitro, quand elles étaient en culture.

7:28 Mais nous ne pouvions pas nous arrêter là ! Est-ce que ces cellules peuvent aider un singe à guérir après une blessure ? Pour cela, nous avons entrainé des singes à des tests de dextérité manuelle. Ils devaient trouver des granules de nourriture sur un plateau. Ils étaient très agiles. Et lorsqu’ils atteignaient un niveau de performance, nous avons fait une lésion dans le cortex moteur correspondant à la main. Les singes étaient donc paralysés, ils ne pouvaient plus bouger leur main. Et exactement à la manière des humains, ils ont spontanément retrouvé une partie de leurs capacités, comme après un AVC. Des patients totalement paralysés essaient de retrouver leurs capacités, grâce à la plasticité du cerveau, et ils y arrivent partiellement tout comme les singes.

8:20 Donc une fois sûr que le singe avait atteint ce niveau de guérison spontanée, nous lui avons implanté ses propres cellules. Sur la gauche, vous voyez le singe qui a retrouvé ses capacités tout seul. Il est entre 40 et 50 % de ses performances précédentes avant la lésion. Il n’est pas aussi précis, ni aussi rapide. Et regardez maintenant, une fois les cellules réimplantées : deux mois après la réimplantation, le même individu.

8:56 (Applaudissements)

9:03 C’était aussi pour nous un résultat très excitant, je vous le promets. Depuis ce jour-là, nous avons compris beaucoup d’autres choses sur ces cellules. Nous savons que nous pouvons les cryoconserver, pour les réutiliser plus tard. Nous savons que nous pouvons les utiliser dans d’autres cas neuropathologiques, comme la maladie de Parkinson. Mais notre rêve reste de les implanter dans des humains. Et j’espère vraiment pouvoir vous montrer bientôt que le cerveau humain nous donne les outils pour se réparer lui-même.

9:37 Merci.

9:38 (Applaudissements)

9:44 Bruno Giussani : Jocelyne, c’est extraordinaire, et je suis sûr que maintenant, il y a des dizaines de personnes dans le public, peut-être même la plupart, qui pensent : « Je connais quelqu’un à qui ça peut servir », moi le premier. Et bien sûr, la question est de savoir quels sont les plus gros obstacles avant de pouvoir passer aux tests cliniques sur l’humain ?

10:06 Jocelyne Bloch : Les obstacles les plus importants sont les lois. (Rires) Ainsi, à partir de ses résultats excitants, vous devez remplir presque 2 kg de papiers et de formulaires pour être habilité à continuer vers ce genre d’expériences.

10:21 BG : Ce qui se comprend ! Le cerveau est fragile, etc.

10:23 JB : Oui, c’est vrai, mais ça prend du temps, beaucoup de patience et une équipe dédiée pour le faire !

10:30 BG : Si vous vous imaginez, après avoir fait les recherches et essayé d’obtenir la permission de démarrer les tests, si vous vous projetez dans le temps, dans combien d’années quelqu’un pourra aller à l’hôpital et avoir cette thérapie disponible ?

10:48 JB : C’est très difficile à dire. Ça dépend d’abord de l’approbation des tests. Est-ce que la loi nous autorisera bientôt à les faire ? Puis, vous devez faire ce type d’étude sur un petit groupe de patients. Et ça prend déjà longtemps de choisir les patients, faire le traitement et évaluer si c’est utile de faire ce type de soin. Puis vous devez généraliser le test sur plusieurs sites. Vous devez d’abord vraiment prouver que c’est utile avant d’offrir ce traitement à tous.

11:23 BG : Et sans danger, bien sûr. JB : Bien sûr.

11:25 BG : Jocelyne, merci d’être venue à TED pour partager ceci. JB : Merci.

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