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Reprogrammer des cellules humaines pour étudier les défauts du cerveau

Reprogrammer des cellules souches humaines pour comprendre et corriger les défauts génétiques du cerveau

L’objectif de ce projet est d’étudier l’impact des microdélétions chromosomiques sur le neurodéveloppement humain et leur association avec les maladies psychiatriques.

L’équipe du professeur Jabaudon utilise des techniques de pointe pour générer des lignées de cellules souches pluripotentes induites humaines (hiPSC) portant des microdélétions chromosomiques, puis différencier ces cellules en organoïdes afin d’identifier les perturbations moléculaires qui en résultent.

Nous étudions ces processus de consolidation en laboratoire en demandant à des volontaires d’apprendre de nouvelles séquences de mots et d’images, tout en enregistrant leur activité cérébrale.

Organoïdes cérébraux pour les troubles mentaux

  • Nous utilisons une approche appelée organoïdes cérébraux (« cerveau dans une boîte de Petri ») qui permet de modéliser et de décrypter le développement du cerveau humain en 3D dans des conditions contrôlées.
  • Cette méthode soutient le développement de stratégies de médecine personnalisée visant à protéger ou réparer les circuits cérébraux dans les troubles psychiatriques et neurodéveloppementaux tels que la schizophrénie.

Dissection moléculaire des voies pathologiques

  • Nous étudions comment les gènes affectent les cellules du cerveau en utilisant des outils puissants comme l’analyse unicellulaire, qui permet d’observer le comportement de chaque cellule dans la maladie.
  • Ces études nous aident à identifier des voies moléculaires clés susceptibles de guider de nouveaux traitements plus précis pour les troubles du cerveau.

Modélisation in vitro des défauts de nos organes

  • Nous développons des modèles humains multi-organes in vitro pour étudier comment les microdélétions génétiques affectent le cœur et d’autres organes.
  • Cette approche nous aide à comprendre comment surviennent des défauts combinés de plusieurs organes et soutient la recherche de thérapies pour les prévenir.

Comment apparaissent les troubles psychiatriques ?

  • Les troubles psychiatriques résultent d’anomalies du fonctionnement cérébral au niveau des cellules ou des circuits qu’elles forment.
  • De nombreux troubles psychiatriques présentent une composante génétique importante, notamment via des délétion chromosomiques, qui peuvent être modélisées et étudiées in vitro.

Symptômes liés aux délétions chromosomiques

  • Troubles neurodéveloppementaux et psychiatriques
  • Malformations cardiaques
  • Altérations immunologiques
  • Anomalies faciales
  • Maladies endocriniennes
Prof. Denis Jabaudon, UNIGE

Denis Jabaudon est directeur du Département de neurosciences fondamentales de l’UNIGE et directeur académique de la plateforme de neurosciences cellulaires humaines. Il exerce également comme neurologue clinique aux Hôpitaux universitaires de Genève (HUG). Son équipe étudie comment différents types de neurones sont programmés génétiquement au cours du développement pour s’assembler en circuits, et comment ce processus peut être perturbé dans les troubles neurodéveloppementaux.

Institution(s):

Points forts

De multiples organes

peuvent être modélisés in vitro grâce aux organoïdes.

Une seule délétion génétique

peut affecter de nombreux organes.

Combinaison

d’outils puissants comme l’analyse unicellulaire et l’ingénierie génétique.

Mise au point

de nouvelles thérapies pour les maladies développementales complexes.

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