Le NIH lance l’équivalent du « projet de génome humain » dans le domaine du cerveau : BRAIN 2.0

Le NIH BRAIN Initiative lance des projets visant à développer des cartographies cellulaires et des outils moléculaires pour l’accès aux cellules.

Le National Institutes of Health (NIH) annonce deux projets transformateurs soutenus par the Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies® (BRAIN) Initiative, dont les partenaires sont la DARPA, l’IARPA, la FDA, le National Science Foundation entre autres : The BRAIN Initiative® Cell Atlas Network (BICAN) et l’Armamentarium for Precision Brain Cell Access.

Ces projets BRAIN 2.0 visent à transformer notre compréhension des types de cellules cérébrales et des outils précis nécessaires pour y accéder, ce qui nous rapproche un peu plus de l’élucidation des rouages complexes du cerveau humain.

S’appuyant sur les résultats du réseau de recensement cellulaire de l’initiative BRAIN, BICAN passe à l’étape suivante de la cartographie des cellules et des circuits cérébraux de plusieurs espèces, en mettant l’accent sur les humains. BICAN soutiendra 11 subventions qui devraient totaliser 100 millions de dollars par an sur 5 ans.

L’objectif de ces subventions est de générer une carte de référence complète des types de cellules du cerveau humain tout au long de la vie, qui pourra être partagé et utilisé par la communauté de chercheurs. Outre l’élaboration d’une « liste de pièces » détaillant le vaste éventail de neurones et de cellules non neuronales du cerveau humain, le projet vise également à cartographier les interactions cellulaires qui sous-tendent un large éventail de troubles cérébraux.

En parallèle, l’Armamentarium pour l’accès aux cellules cérébrales de précision soutiendra 7 subventions qui devraient totaliser 36 millions de dollars sur 3 ans dans la première phase du projet. Ce projet s’appuiera sur les nouvelles données de recensement des cellules cérébrales et sur des technologies avancées pour constituer un « armamentarium » ou boîte à outils élargi.

Les scientifiques pourront utiliser cette boîte à outils pour accéder à des cellules cérébrales et à des circuits neuronaux spécifiques dans des systèmes modèles comprenant à la fois des animaux de laboratoire et des spécimens de tissus humains. La boîte à outils permettra aux scientifiques d’approfondir leur compréhension de la fonction des circuits neuronaux et leur permettra de cibler des cellules et des circuits cérébraux spécifiques à l’aide de sondes moléculaires avec une précision et une reproductibilité élevées.

L’espoir est que les chercheurs utilisent cet arsenal pour étudier l’activité spécifique des cellules et des circuits qui sous-tendent des comportements complexes, jetant ainsi les bases des futures thérapies géniques de précision. Il est important de noter que le projet soutiendra les efforts visant à renforcer les capacités de recherche dans les institutions historiquement sous-financées.

Avec le futur réseau BRAIN Initiative Connectivity Across Scales (BRAIN CONNECTS), ces projets à grande échelle promettent de transformer la recherche en neurosciences, en éclairant les principes fondamentaux régissant les circuits à la base du comportement et en informant de nouvelles approches du traitement des troubles du cerveau humain.

⇒ Rapport Brain 2025

⇒ The BRAIN Initiative® 2.0 : Des cellules aux circuits, vers les remèdes

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11 subventions soutiennent trois composantes du BICAN :

Centre complet sur les cartographies de cellules cérébrales de primates humains et non humains.

• • A Multidisciplinary Center for Developing Human and Non-Human Primate Brain Cell Atlases

• • Functionally Guided Adult Whole Brain Cell Atlas in Human and NHP

• • Center for Multiomic Human Brain Cell Atlas

• • An Atlas of Human Brain Cell Variation

Collaboration spécialisée sur les cartographies de cellules cérébrales humaines, de primates non humains et de souris

• • Bridging Function, Connectivity, and Transcriptomics of Mouse Cortical Neurons

• • Comprehensive Single-Cell Atlas of the Developing Mouse Brain

• • Spatiotemporal Epigenomic and Chromosomal Architectural Cell Atlas of Developing Human Brains

Unité de coordination pour la biostatistique, l’informatique et l’engagement (CUBIE Coordinating Unit for Biostatistics, Informatics, and Engagement)

• • A Community Resource for Single Cell Data in the Brain

• • Scalable Molecular Pipelines for FAIR and Reusable BICAN Molecular Data

• • An Extensible Brain Knowledge Base and Toolset Spanning Modalities for Multi-Species Data-Driven Cell Types

• • Engagement and Outreach to Achieve a FAIR Data Ecosystem for the BICAN

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7 subventions soutiennent deux composantes de l’Armamentarium pour l’accès aux cellules cérébrales de précision :

Ressources pilotes pour l’accès et la manipulation spécifiques aux types de cellules cérébrales chez les vertébrés

• • Machine Learning Augmented Discovery of AAV Capsids for Cell Type-Specific Access Into Human Neurons and Glia

• • Cell Type-Specific AAVs to Study Reward and Cognition

• • Systematic Identification of Enhancers to Target the Breadth of Excitatory and Inhibitory Neuronal Cell Types in the Cerebral Cortex

• • Engineered AAV Identification, Validation, and Dissemination Pipeline for Brain Cell Type-Specific Manipulation Across Species

• • RNA-Programmable Cell Type Targeting and Manipulation Across Vertebrate Nervous Systems

• • Open-Access AAV Toolbox for Basal Ganglia Cell Types and Circuits

Ressources en réactifs pour l’accès et la manipulation spécifiques aux types de cellules cérébrales afin d’élargir la distribution de technologies habilitantes pour les neurosciences

• • Broadening Access With an Armamentarium Vector Core Powered by Inclusive Research Experiences