Des scientifiques réussissent à congeler et ranimer des tissus cérébraux vivants

Des scientifiques ont franchi une étape majeure en développant une technique permettant de congeler des tissus cérébraux vivants sans provoquer les dommages microscopiques habituels causés par les cristaux de glace.

Ils se sont inspirés d’un amphibien sibérien, la salamandre de Sibérie, capable de survivre à des températures extrêmes proches de -50 degrés Celsius, parfois emprisonnée dans le pergélisol pendant des décennies, avant de reprendre son activité normale lorsque les conditions se réchauffent. Cette capacité repose sur un système naturel antigel produit par son foie, qui génère du glycérol, un alcool abaissant le point de congélation et protégeant les cellules durant le gel et le dégel.

Le Dr Alexander German, du Département de neurologie moléculaire à l’Uniklinikum Erlangen, explique que la formation de cristaux de glace est la principale cause des dégâts liés au froid extrême, car ces cristaux endommagent mécaniquement les cellules et détruisent la nanostructure délicate des tissus.

Dans le cas des tissus humains, comme les embryons, la congélation extrême est possible grâce à des traitements chimiques similaires au glycérol qui empêchent la formation de cristaux. À des températures inférieures à -130 degrés, l’eau dans et entre les cellules se transforme en un état vitreux, appelé vitrification, où les molécules restent désordonnées contrairement à la structure cristalline.

Jusqu’à présent, il n’était pas possible de congeler des tissus nerveux ou des régions cérébrales entières tout en conservant leur fonctionnalité après décongélation. Un obstacle majeur réside dans la toxicité des substances antigel pour les cellules sensibles du cerveau, qui contient des centaines de millions de neurones reliés par d’innombrables synapses, des points de contact essentiels à la communication neuronale.

Les premières techniques de vitrification endommageaient ce réseau complexe et altéraient les synapses, rendant la structure préservée non fonctionnelle même si les cellules survivaient. Le Dr German précise que leur équipe a optimisé la composition des agents de conservation et le processus de refroidissement pour maintenir intact le tissu nerveux.

Ils ont testé cette méthode sur des sections du cerveau de rongeurs, en refroidissant notamment l’hippocampe, une région impliquée dans la mémoire, à -130 degrés Celsius. Des images obtenues par microscopie électronique ont confirmé que la nanostructure du tissu n’était pas modifiée par la congélation. Après décongélation, des signaux électriques se sont spontanément reformés et ont circulé normalement dans les réseaux neuronaux.

Les neurones n’ont pas seulement repris leur activité électrique. Le Dr Fang Zheng, chercheur à l’Institut de physiologie et pathophysiologie de la FAU, a démontré que la potentialisation à long terme pouvait être déclenchée au niveau des synapses. Ce mécanisme, clé pour l’apprentissage et la mémorisation, renforce les synapses fréquemment utilisées pour améliorer la transmission de l’information.

Cette technique pourrait permettre de conserver des tissus cérébraux fonctionnels sur de longues périodes et de les étudier ultérieurement pour vérifier leur activité. Par exemple, chez certains patients épileptiques, des chirurgiens prélèvent des neurones lors d’opérations ; ces échantillons pourraient être conservés et utilisés des années plus tard pour tester des traitements médicamenteux. La cryoconservation de tissus malades pourrait aussi favoriser la recherche sur les maladies neurodégénératives.

Alexander German envisage également la possibilité future de mettre des organismes entiers en hibernation artificielle pour les ranimer après une longue période, une option envisageable pour les voyages spatiaux ou pour des patients atteints de maladies actuellement incurables. « Car à un moment ultérieur, un traitement pourrait être disponible pour aider la personne concernée », déclare-t-il.

Cette avancée est détaillée dans l’article « Functional recovery of the adult murine hippocampus after cryopreservation by vitrification » publié le 3 mars 2026 dans Proceedings of the National Academy of Sciences, signé par Alexander German et ses collègues.

Le travail a bénéficié du soutien de la German Society of Cryobanks, de subventions de la German Research Foundation et de projets du Centre interdisciplinaire de recherche clinique d’Erlangen.