Une startup suisse, FinalSpark, a présenté ce qu’elle prétend être le premier bioprocesseur au monde, intégré à une plateforme en ligne innovante offrant un accès à distance à 16 organoïdes du cerveau humain. Cette neuroplateforme de pointe est considérée comme une avancée majeure, car elle permet une interaction directe avec les neurones biologiques in vitro.
Le premier bioprocesseur au monde
Points saillants:
- Efficacité énergétique: FinalSpark souligne que son bioprocesseur consomme considérablement moins d’énergie que les processeurs conventionnels—jusqu’à un million de fois moins. Cette réduction significative pourrait ouvrir la voie à une nouvelle ère d’informatique économe en énergie.
- Capacités d’apprentissage et de traitement: La startup suggère que son bioprocesseur traite non seulement les informations, mais possède également des capacités d’apprentissage, marquant une avancée substantielle dans la technologie des bioprocesseurs.
- Architecture innovante: La neuroplateforme utilise une architecture unique appelée « matériel humide », combinant des composants biologiques, logiciels et matériels. Il utilise quatre réseaux multi-électrodes (MEA) pour héberger les organoïdes, chaque réseau contenant quatre organoïdes, ce qui donne un total de 16 structures cellulaires 3D basées sur des tissus cérébraux.
Que sont les organoïdes cérébraux ?
Les organoïdes cérébraux sont des structures 3D créées à partir de cellules souches humaines qui imitent le développement précoce du cerveau. Ils contiennent divers types de cellules comme les neurones et les cellules gliales, similaires à celles du cerveau humain. Ces organoïdes sont précieux car ils modélisent mieux le développement du cerveau humain que les cultures cellulaires et les modèles animaux traditionnels, ce qui les rend utiles pour étudier les maladies cérébrales.
Les organoïdes cérébraux fabriqués à partir de cellules de patients aident les chercheurs à comprendre les maladies en les étudiant à différents stades. Les assembloïdes régionaux multi-cérébraux permettent aux scientifiques d’explorer les interactions entre différentes régions du cerveau. Cependant, les organoïdes sont toujours confrontés à des défis tels que le stress cellulaire, le manque de cellules matures et la formation limitée de circuits. Cette revue couvre les efforts visant à résoudre ces problèmes et met en évidence le potentiel de l’utilisation de cellules dérivées d’organoïdes cérébraux pour le traitement des maladies.
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Des affirmations audacieuses de FinalSpark
FinalSpark affirmations sont ambitieux et, s’il s’avère exact, pourrait révolutionner notre approche des bioprocesseurs. L’entreprise développe ces possibilités dans un document détaillé document de recherche, comparant la consommation énergétique de son bioprocesseur à celle des systèmes traditionnels. Par exemple, la formation d’un modèle de langage étendu (LLM) tel que GPT-3 nécessite généralement environ 10 GWh d’énergie, soit plus de 6 000 fois la consommation d’énergie annuelle d’un citoyen européen moyen.
La promesse d’économies d’énergie
Si le bioprocesseur de FinalSpark parvient à atteindre ses capacités d’économie d’énergie revendiquées, il pourrait être extrêmement bénéfique pour les applications à forte demande, en particulier dans les contextes où la réduction de la consommation d’énergie est cruciale. Cette innovation pourrait conduire à des solutions informatiques plus durables et plus efficaces.
- Limites actuelles: Malgré son potentiel, l’évolutivité du bioprocesseur reste encore floue. Bien que la neuroplate-forme offre une expérience de type cloud, il reste à voir dans quelle mesure la puissance de traitement des 16 organoïdes peut être répartie sur plusieurs opérations.
- Accès exclusif: Actuellement, seules neuf institutions ont accès à la plateforme informatique à distance. Chaque institution s’abonne au service pour 500 $pcm (un type de crypto-monnaie) par utilisateur, ce qui suggère un modèle de service haut de gamme destiné à un public sélectif.
La neuroplateforme de FinalSpark représente une avancée majeure dans la technologie des bioprocédés, avec son intégration de neurones biologiques et son architecture innovante. À mesure que cette technologie évolue, elle promet de redéfinir l’efficacité de calcul et la puissance de traitement, ce qui pourrait conduire à des développements futurs importants dans ce domaine.
Application des organoïdes du cerveau humain
Un autre article publié dans le Bibliothèque nationale de médecine met en lumière le monde fascinant des organoïdes cérébraux :
- Les organoïdes cérébraux sont des structures 3D créées à partir de cellules souches humaines qui imitent le développement précoce du cerveau, contenant divers types de cellules comme les neurones et les cellules gliales.
- Ils offrent une représentation plus précise du développement et du fonctionnement du cerveau humain par rapport aux cultures cellulaires et aux modèles animaux traditionnels.
- Les chercheurs peuvent étudier les maladies neurodéveloppementales en modélisant les informations génétiques spécifiques au patient à l’aide d’organoïdes cérébraux.
- Les assembloïdes régionaux multi-cérébraux permettent d’étudier les interactions entre différentes régions du cerveau, offrant ainsi une plus grande cohérence dans la caractérisation moléculaire et fonctionnelle.
- Malgré leur potentiel, les organoïdes sont confrontés à des défis tels que le stress cellulaire, le manque de types de cellules matures, une maturation limitée et la formation de circuits.
- L’incorporation de divers types de cellules neurales, comme les cellules gliales et vasculaires, peut aider à surmonter certaines des limitations des organoïdes cérébraux.
- Les cellules souches neurales (NSC) dérivées d’organoïdes pourraient être utilisées pour la thérapie de remplacement cellulaire dans les maladies neurodégénératives.
- Les technologies d’édition génétique comme CRISPR/Cas9 améliorent le potentiel de recherche en médecine personnalisée utilisant des organoïdes cérébraux.
- Les organoïdes cérébraux ont joué un rôle crucial dans l’étude de la manière dont le virus Zika provoque des troubles du développement neuronal, notamment la mort des cellules souches neurales.
- Ils sont précieux pour étudier des maladies comme la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson, fournissant un meilleur modèle que les systèmes animaux.
- Les organoïdes en forme de disque et les dispositifs microfluidiques améliorent l’apport de nutriments et d’oxygène, améliorant ainsi la maturation et la fonctionnalité des organoïdes.
- La co-culture d’organoïdes cérébraux avec des microglies aide les organoïdes à maintenir un état homéostatique et favorise la maturation du réseau neuronal.
- La technologie du cerveau sur puce offre une approche prometteuse pour reproduire les mécanismes de développement du cerveau, tels que le plissement et le plissement.
- Au-delà de la modélisation des maladies, les organoïdes cérébraux ont un potentiel dans la thérapie cellulaire pour des maladies comme la maladie de Parkinson, la SLA et la sclérose en plaques.
Les organoïdes cérébraux sont-ils conscients ?
Actuellement, les organoïdes cérébraux ne montre aucun signe de conscience humaine. Cependant, nous ne pouvons pas complètement exclure la possibilité que, dans le futur, les organoïdes cérébraux puissent développer des caractéristiques qui pourraient être considérées comme une preuve de conscience, similaires à ce que nous observons dans le cerveau humain.
Crédit image en vedette : Kerem Gülen/Milieu du voyage
