Financements exceptionnels
Deux nouveaux projets récompensés par le Conseil Européen de la Recherche
En 2023, les projets de Serge Picaud et Nicolò Accanto ont bénéficié des crédits du Conseil Européen de la Recherche. Très difficiles à obtenir, ces financements constituent une reconnaissance majeure de l’excellence scientifique de l’Institut et de son leadership dans le domaine de la recherche sur la vision. Ils témoignent également de son engagement à développer des solutions innovantes, novatrices et ambitieuses.
NEUROSONOGENE : le projet de recherche pour rendre la vue grâce aux ultrasons
La collaboration entre Anna Moroni (Université de Milan), Mickael Tanter (Institut Physique pour la Médecine) et Serge Picaud (Institut de la Vision, coordinateur du projet) vise à développer la thérapie sonogénétique comme outil d’investigation du cerveau mais aussi pour
restaurer la vue par une stimulation ultrasonore du cortex visuel à très haute résolution.
L’un des objectifs est de redonner la vue aux patients qui l’ont perdue suite à une pathologie qui touche la liaison œil-cerveau (glaucome, rétinopathie diabétique, neuropathie optique héréditaire, tumeurs…). Ces maladies entraînent la cécité en raison de l’atrophie du nerf optique. Dans le cadre d’une restauration visuelle, cela implique de réintroduire l’information visuelle directement au niveau du cerveau.
Les ultrasons sont généralement utilisés pour générer des images du corps humain, comme dans le cas d’une échographie prénatale. Dans la thérapie sonogénétique, ils sont utilisés pour produire une image dans le cerveau afin d’induire la perception de cette image. Cependant, les neurones n’étant pas naturellement sensibles aux ultrasons, la thérapie sonogénétique consiste d’abord à les modifier génétiquement afin de les rendre sensibles aux ultrasons. Pour ce faire, un vecteur de thérapie génique introduit le code génétique d’une protéine, un canal ionique, sensible aux ultrasons, dans les cellules. Cette protéine rend alors ces neurones modifiés sensibles à distance par des ultrasons de faible intensité appliqués à la surface du cerveau. Cela permet de cibler avec précision des zones spécifiques du cerveau, des cellules sélectionnées par la thérapie génique telles que les neurones excitateurs du cortex visuel, responsables du transfert des informations visuelles.
Dans un second temps, la thérapie sonogénétique utilise les ultrasons pour convertir les images de l’environnement du patient en stimuli cérébraux. Concrètement, le patient porterait une paire de lunettes prenant des images de ce qui l’entoure. Son environnement serait transformé en images ultrasonores projetées par la suite sur son cortex visuel. C’est là que la substitution s’opère : le patient aveugle pourrait percevoir à nouveau son environnement !
« La mise au point d’un essai clinique de thérapie sonogénétique nécessite encore de nombreuses étapes pour valider son efficacité et sa sécurité. Si les résultats sont confirmés, cette thérapie parviendrait à restaurer la vision des patients de manière stable et sûre », conclut Serge Picaud. Le projet a pour objectif de passer aux essais thérapeutiques sur l’Homme dans moins de 10 ans.
2P-BRAINSCOPY : décrypter les secrets du cerveau en mouvement grâce à une technologie révolutionnaire
Comprendre comment les circuits neuronaux traitent l’information et influencent notre comportement est un défi majeur pour les neuroscientifiques. La microscopie biphotonique (2P), combinée à l’optogénétique, a permis d’importantes avancées en permettant d’imager et de stimuler l’activité neuronale avec la lumière. Mais elle souffre encore d’importantes limitations. 2P-BRAINSCOPY, un projet ambitieux porté par Nicolò Accanto, lauréat d’un ERC Starting Grant, vise à révolutionner l’étude des circuits neuronaux en surmontant ces limitations et son impact sur la santé visuelle.
Grâce à une combinaison innovante de fibres optiques et de techniques de mise en forme spatiale et temporelle du faisceau laser, 2P-BRAINSCOPY permettra d’observer et de manipuler l’activité neuronale avec une précision et une résolution inégalées. Deux technologies clés seront au cœur de cette révolution :
1. Un micro-endoscope 2P flexible pour imager et photo-stimuler les neurones chez les animaux en mouvement libre. Cet outil permettra d’accéder à des régions cérébrales entières avec une efficacité d’imagerie et de manipulation à une vitesse sans précédent. Les chercheurs pourront ainsi observer le cerveau en action, dans des conditions proches de la réalité, et décrypter les mécanismes sous-jacents au comportement.
2. Un microscope 2P spécifiquement conçu pour offrir le plus grand champ de vue possible, tout en conservant une résolution spatiale de cellule unique et une résolution temporelle ultra-rapide. Cette technologie permettra d’observer et manipuler l’activité neuronale sur de vastes échelles spatiales, révélant les interactions complexes entre différentes régions cérébrales. Les chercheurs pourront ainsi comprendre comment l’information est traitée et partagée dans le cerveau, ouvrant la voie à de nouvelles connaissances fondamentales sur le fonctionnement cérébral.
2P-BRAINSCOPY représente des perspectives d’avancées majeures dans le domaine des neurosciences. Cette technologie devrait permettre aux chercheurs de percer les secrets du cerveau en mouvement, de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents au comportement et de potentiellement découvrir les mécanismes neuronaux à l’origine des déficits cérébraux dans certaines maladies neurologiques.