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RTFLASH Recherche & Technologie
NUMERO 1036
Lettre gratuite hebdomadaire d’informations scientifiques et technologiques
Créée par René Trégouët rapporteur de la Recherche et Président/fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
Edition du 31 Janvier 2020
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Egalement dans ce numéro
TIC
Une intelligence artificielle détecte les tumeurs du cerveau en temps réel
Matière
Le MIT invente un matériau capable de prendre la forme d’un visage humain
Des couches minces aux propriétés électroniques remarquables
Des chercheurs de Stanford dévoilent un accélérateur de particules aussi fin qu’un cheveu
Des catalyseurs métalliques liquides pour capturer le CO2 de l’air
Un matériau plus durable pour renforcer les ouvrages en béton
Vivant
Quand la méditation prévient l'hypertrophie ventriculaire…
Une nouvelle voie thérapeutique contre les maladies neurodégénératives
Succès de la thérapie génique dans la forme d'hémophilie la plus grave
De nouvelles propriétés électriques observées dans le cerveau humain
Maladie d’Alzheimer : Le gène APOE4 doublement associé à β-amyloïde et à Tau
Une nouvelle technique de détection de cancer pourrait bientôt remplacer le prélèvement de tissus
Des cétones pour prévenir la maladie d’Alzheimer
Cancer du sein : la perte de poids, meilleure des préventions
Recherche
Un camion de livraison autonome a traversé sans encombre les Etats-Unis
Edito
L’outil, l’art, la parole ont-t-ils précédé l’Humanité d’Homo sapiens il y a 300 000 ans ?



Il y a 46 ans, en 1974, une équipe internationale regroupant une trentaine de scientifiques (parmi lesquels le français Yves Coppens) découvrait en Ethiopie l’extraordinaire fossile de « Lucy », une australopithèque qui vivait il y a 3,2 millions d’années. Grâce à l’étude fine de ce fossile complet à 40 %, ces chercheurs purent démontrer que Lucy était apte à marcher debout et que, contrairement aux théories dominantes de l’époque, la bipédie datait d'au moins 3,2 millions d’années et avait largement précédé le processus d'accroissement du volume crânien. Cette première révolution dans la connaissance de nos lointaines origines eut un retentissement considérable dans la communauté scientifique. Mais à l’époque, on était pourtant loin d’imaginer que cinq autres découvertes toutes aussi importantes allaient complètement bouleverser notre vision de l’évolution de l’homme.

En mai 2015, une nouvelle découverte résonnait en effet comme un coup de tonnerre dans le monde scientifique : des nouveaux vestiges trouvés par les chercheurs français du CNRS, de l'Inrap 1 et de l'Université de Poitiers, sur la rive occidentale du lac Turkana, étaient datés de 3,3 millions d'années et faisaient reculer de 700 000 ans l'apparition des premiers outils de pierre taillée, les plus anciens retrouvés jusqu'alors, en Ethiopie, datant de 2,6 millions d'années (Voir Nature).

Les nouveaux outils découverts étaient principalement de lourds blocs de lave ayant servi à produire des éclats tranchants au moyen d'une technique dite sur enclume. Cette technique suppose la maîtrise simultanée de trois éléments : le bloc à tailler, un percuteur et une enclume. Le bloc est maintenu sur l'enclume par une main pendant que l'autre utilise le percuteur pour frapper et obtenir des éclats tranchants à partir du bloc. Compte tenu du nombre et de la variété des objets retrouvée sur le site (éclats, enclumes, percuteurs, nucléus), il ne faisait aucun doute, pour ces chercheurs, que ces hominidés avaient produit de manière intentionnelle de véritables outils.

Pour dater précisément ces outils, ces scientifiques ont utilisé deux méthodes différentes, qu’ils ont ensuite recoupées. Premièrement, les chercheurs ont eu recours à la téphrostratigraphie, une technique qui a pu être employée dans cette région très volcanique et permet de dater par des procédés physico-chimiques les couches de cendres intercalées avec les sédiments dans lesquelles sont emprisonnés les outils. D’autre part, ces chercheurs ont également employé la méthode du paléomagnétisme qui consiste à prélever des sédiments autour des outils et à mesurer leur polarité (celle-ci dépend de l'orientation du champ magnétique terrestre, variable en fonction des époques). Le résultat était sans appel : les outils découverts dataient bien de 3,3 millions d’années et, selon cette étude, « Ils ne peuvent en aucun cas être le résultat de fractures accidentelles de la roche ».

Selon cette étude, des hominidés, déjà capables de stratégies de chasse élaborées, auraient imaginé et développé les premières techniques de production en série d’outils destinés à rendre plus efficace, et moins risquée, la chasse de gros animaux, rapides et dangereux. Cette nouvelle théorie remet donc sérieusement en cause l’hypothèse qui voulait que l’adoption d’une position complètement bipède chez les premiers représentants du genre homo avait permis, en libérant les mains, de réorienter le cerveau sur la création d’outils. Il n’est pas exagéré de dire que cette découverte révolutionne nos connaissances sur l'évolution humaine car elle apporte la première preuve archéologique solide de l'existence des capacités cognitives et motrices nécessaires à la fabrication d'outils en pierre dure chez des préhominiens, en l’occurrence des australopithèques, il y a déjà plus de 3 millions d'années…

En septembre 2018, une autre découverte majeure est venue également remettre en cause le cadre théorique dominant sur l’apparition de l’abstraction et de la symbolisation chez les premiers hommes (voir Nature). En effet, selon l’équipe pilotée par Francesco d’Errico, de l’Université de Bordeaux en France, et José Joordens, de la Faculté d’archéologie de l’Université de Leyde aux Pays-Bas, le coquillage découvert au XIXe siècle sur les rives de la rivière Solo à Java, en Indonésie, par le paléontologue Eugène Dubois, serait bel et bien porteur de la plus ancienne forme de dessin qui se résume à une sorte de zigzag gravé dans le fossile.

Les différents modes de datation utilisés ont permis d’évaluer à plus de 500 000 ans la période où cette première expression artistique a été produite par l’homme de Java, un pithécanthrope que l’on connaît également aujourd’hui sous le nom d’Homo erectus. « La production de gravures géométriques est généralement interprétée comme l’apparition d’un comportement et d’une cognition modernes », écrivent les auteurs de cette étude.

Or, même si l’on sait à présent, comme l’a montré la très belle découverte faite au Maroc en 2017 (sur le site remarquable de Jebel Irhoud) par une équipe internationale dirigée par le paléoanthropologiste Jean-Jacques Hublinus, qu’Homo sapiens était déjà présent en Afrique il y a au moins 315 000 ans (et non pas 200 000 ans, comme on le croyait auparavant), les dessins tracés sur le coquillage trouvé près de la rivière Solo, à Java, semblent bien trop anciens pour avoir été réalisées par un Homo sapiens ou un Neandertal. Ils sont probablement le fait d’Homo erectus, une espèce d’homidé apparue il y a environ un million d’années et dont les derniers représentants auraient disparu à Java, il y a 110 000 ans.

Cette découverte est d’autant plus importante qu’elle recule de plus de 400 000 ans la date du plus ancien dessin avéré connu, un dessin qui avait été découvert en 2002 par l’équipe de Christopher Henshilwood, professeur à l'Université de New York, dans la grotte de Blombos, en Afrique du Sud. Dans ce site préhistorique extraordinaire, ces chercheurs avaient trouvé plusieurs fragments d’os gravés avec des motifs géométriques dont l’origine humaine et la nature symbolique ne faisaient aucun doute. Après analyse par thermoluminescence, ces scientifiques avaient estimé que ces dessins avaient au moins 77 000 ans.

La troisième découverte ayant eu un retentissement mondial est celle réalisée en 1992, lorsque trois spéléologues, Jean-Marie Chauvet, Éliette Brunel, et Christian Hillaire, mirent à jour dans une grotte d’Ardèche un millier de magnifiques peintures et gravures (dont 447 représentations d’animaux) exécutées au cours d’une période allant de 36 000 à 28 000 ans avant l’époque actuelle. La beauté et la perfection de ces peintures, presque deux fois plus anciennes que celles de Lascaux, ainsi que la sophistication des méthodes et outils utilisés laissèrent (et laissent toujours) les archéologues pantois. Classé au patrimoine mondial de l’Humanité en 2014, ce chef d’œuvre artistique mérite bien son appellation de « Chapelle Sixtine de la Préhistoire » et montre de manière éclatante que certaines communautés préhistoriques de l’Aurignacien avaient déjà atteint, il y a plus de 30 000 ans, un niveau insoupçonné de maîtrise artistique et de complexité symbolique et spirituelle.

Et ce n’est sans doute pas un hasard si, en 2008, l'équipe allemande de Nicholas Conard a trouvé dans la grotte de Hohle Fels, au Sud-Ouest de l'Allemagne, une flûte en os de vautour presque complète, de près de 22 cm de long et 8 mm de diamètre, percée de 5 trous. Cet instrument, lui aussi exécuté de façon remarquable, a été fabriqué il y a 35 000 ans. Il est aujourd’hui considéré comme le plus ancien connu et montre qu’à l’époque de la grotte Chauvet, peinture, gravure, dessin et musique tenaient déjà une place essentielle dans les sociétés humaines, non seulement comme divertissement, mais également comme outils utilisés dans des rituels religieux et spirituels.

La quatrième découverte qui mérite d’être soulignée et change également notre vision de l’Homme est celle réalisée entre 1999 et 2012 par l’équipe de l’archéologue William Rendu. Ces scientifiques, après une analyse minutieuse des indices trouvés dans une grotte de Corrèze, à la Chapelle-aux-Saints, ont pu montrer de manière convaincante que des hommes de Neandertal, vivant dans cet endroit il y a 50 000 ans, avaient bien enterré de manière intentionnelle l’un des leurs (voir PNAS). Cela montre qu’Homo sapiens n’a plus le monopole des rites funéraires et que d’autres espèces humaines antérieures, longtemps considérées comme très primitives, ont elles aussi pratiqué des rites complexes et avaient très certainement des interrogations spirituelles et une capacité d’abstraction bien plus grande qu’on ne le pensait jusqu’à une période récente.

Enfin, la dernière découverte remarquable, qui n’a pas fini d’agiter la communauté scientifique, est toute récente et a été publiée en décembre dernier. Elle concerne la date de l’apparition de la parole et du langage chez l’Homme (voir Science Advances). Très longtemps, la théorie dominante a été que le langage serait apparu avec Homo sapiens il y a 150 000 à 200 000 ans environ. Cette hypothèse reposait sur la conformation de l'appareil vocal (larynx, pharynx, tractus vocal) et montrait que ni l'anatomie des australopithèques, ni celle des Homo erectus ne permettaient d'articuler des sons. Elle fut confortée par différentes expériences, dont celle réalisée à partir de 1930 par les époux Kellogg aux Etats-Unis, qui montrèrent qu’en dépit de tous les efforts déployés, il était impossible d’apprendre à parler à un chimpanzé, à cause de la forme et de la position de son larynx.

S’appuyant sur ces expériences, le chercheur américain, Philip Lieberman émis en 1969 la théorie de la descente du larynx (TDL). En comparant le conduit vocal de l’humain à celui du singe, ce chercheur montra que ces derniers ont un petit pharynx, lié à la position haute de leur larynx, alors que pour l’espèce humaine, le larynx est plus descendu. Selon Lieberman, ce serait cet obstacle anatomique qui rend impossible la production de voyelles différenciées, nécessaires pour les langues parlées.

Pendant presque 80 ans, cette théorie fut considérée comme très solide et difficilement contestable par la grande majorité de la communauté scientifique. Mais des recherches récentes portant sur les capacités articulatoires des singes ont fini par montrer que certains primates étaient bel et bien capables de prononcer des proto-voyelles. Ces travaux, portant notamment sur l’étude des cavités acoustiques formées par la langue, la mandibule et les lèvres (identiques chez les primates et l’humain), ont montré que la production de vocalises différenciées n’est pas liée, comme on le croyait jusqu’alors, à un problème d’anatomie, mais à une question de contrôle des articulateurs.

Cette analyse, menée par des spécialistes pluridisciplinaires du GIPSA-Lab (CNRS/Université Grenoble Alpes /Grenoble INP), en collaboration avec le Laboratoire de psychologie cognitive (CNRS/Aix-Marseille Université), l’Université d’Alabama (USA), le laboratoire d’anatomie de l’Université de Montpellier, le Laboratoire de phonétique de l’Université du Québec (Canada), le CRBLM de Montréal (Canada) et le laboratoire d’Histoire naturelle de l’Homme préhistorique (CNRS/Muséum national d'Histoire naturelle /UPVD), ouvre de vertigineuses perspectives.

En effet, si l’on admet, à la lumière de ces nouveaux travaux très solides, que l’apparition de la parole articulée n’est plus dépendante de la descente du larynx, qui a eu lieu il y a environ 200 000 ans, rien n’empêche plus d’imaginer, sur des bases scientifiquement crédibles, que l’émergence de la parole ait pu se produire il y a au moins 20 millions d’années, alors que vivait encore notre ancêtre commun avec les singes. Si cette hypothèse était confirmée par d’autres travaux, cela voudrait dire que le langage existait peut-être bien avant les origines de l’Humanité, et la séparation entre la branche des grands singes et celle des premiers hommes, un événement majeur qui aurait eu lieu en Afrique il y a un peu plus de 7 millions d’années.

L’ensemble de ces découvertes récentes pour le moins inattendues éclaire peu à peu d’une lumière totalement nouvelle la passionnante et foisonnante histoire de l’évolution humaine qui est sans doute – on le sait maintenant – bien plus riche et ancienne que prévue. Mais surtout, ces découvertes montrent qu’il est probable que deux étapes fondamentales de l’hominisation, la parole et l’outil, aient en fait précédé, et non suivi, l’apparition de nos plus lointains ancêtres… Il est également presque établi qu’une pensée symbolique, abstraite et esthétique, existait déjà dans certaines communautés humaines, bien avant l’apparition d’Homo sapiens il y a 300 000 ans.

Nous sommes tous les héritiers, non seulement sur le plan biologique, mais également sur le plan culturel et spirituel, de cette extraordinaire évolution humaine qui plonge ses racines dans la nuit des temps et nous rappelle que chacun d’entre nous porte en lui cette part irréductible d’Humanité et cette soif inextinguible de donner un sens au Monde, que nous ont transmis nos lointains ancêtres depuis le fond des âges.

René TRÉGOUËT

Sénateur honoraire

Fondateur du groupe de Prospective du Sénat

e-mail : tregouet@gmail.com


TIC
Information et Communication
Une intelligence artificielle détecte les tumeurs du cerveau en temps réel
Mercredi, 29/01/2020 - 19:22

Dénicher les tumeurs au cerveau le plus tôt possible est essentiel pour augmenter les chances de guérison des patients. C'est pourquoi une nouvelle technique de détection développée par des chercheurs américains nourrit de grands espoirs. Ces derniers, issus du NYU Langone Health - un centre médical académique de New York - et de la NYU School of Medicine - la faculté de médecine de l'Université de New-York - ont combiné une technique d'imagerie optique avec un algorithme d'intelligence artificielle (IA). Ce dispositif leur a permis de créer un outil pouvant poser des diagnostics extrêmement précis en temps réel, alors même que le patient est encore sur la table d'opération.

Pour déterminer l'efficacité de leur méthode, les chercheurs ont comparé la précision du diagnostic de leur machine avec celle de médecins spécialisés dans la détection de tumeurs du cerveau face à une série d'images médicales. Les résultats se sont révélés excellents, puisque la machine a obtenu 94,6 % de bonnes réponses, contre 93,9 % pour les médecins. Mais c'est surtout la rapidité avec laquelle l'IA pose les diagnostics qui est notable, puisque cette dernière est environ 10 fois plus rapide que les humains.

La technique d'imagerie optique, baptisée Stimulated Raman Histology (SRH), permet de révéler des tumeurs présentes dans le tissu humain en diffusant une lumière laser dans le cerveau qui éclaire des zones normalement invisibles. Les photos obtenues sont ensuite traitées et analysées grâce à un algorithme d'intelligence artificielle qui, en moins de 2 minutes 30, peut poser un diagnostic sur les tumeurs cérébrales.

Pour créer leur algorithme d'intelligence artificielle - plus exactement d'apprentissage automatique -, les chercheurs ont d'abord formé un réseau neuronal convolutif profond (CNN). Ils lui ont appris à détecter des tumeurs en le "nourrissant" avec plus de 2,5 millions d'échantillons provenant de 415 patients et représentant les 13 catégories de tumeurs cérébrales les plus courantes, dont le gliome malin, le lymphome, les tumeurs métastatiques et le méningiome.

Les scientifiques ont ensuite recruté 278 patients qui devaient subir une ablation chirurgicale d'une tumeur cérébrale. Ils ont prélevé des échantillons de leurs tumeurs qu'ils ont divisés en plusieurs sous-échantillons, répartis au hasard entre un groupe témoin et un groupe expérimental.

Ces échantillons du groupe témoin ont été analysés grâce à la procédure standard : transport dans un laboratoire spécialisé, traitement, préparation des lames et interprétation des médecins, ce qui prend en tout 20 à 30 minutes. Les échantillons du groupe expérimental, eux, étaient analysés grâce à la nouvelle méthode décrite dans l'étude. Cette fois, le processus entier - acquisition des images, traitement et prédiction par diagnostic du CNN - se déroulait quasi en temps réel, alors que le patient était encore endormi. 

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

^ Haut
Matière
Matière et Energie
Le MIT invente un matériau capable de prendre la forme d’un visage humain
Vendredi, 31/01/2020 - 07:20

Des scientifiques du MIT ont mis au point une nouvelle méthode basée sur la déformation des matières. Ils ont réussi à créer une structure plate capable de s’adapter aux changements environnementaux, comme la température ou l’humidité. Le matériau en question peut même prendre la forme d’un visage humain.

Ce processus est directement inspiré de la courbure de Gauss. La légende veut que Gauss se soit interrogé sur les questions de courbures en étant confronté aux difficultés de cartographie de la Terre, il y a près de 200 ans. Aujourd’hui, Wim van Rees, ingénieur en mécanique au MIT et co-auteur de cette étude rapporte que : “mon objectif était de me focaliser sur une forme 3D complexe que nous voulions réaliser, comme un visage humain, et de chercher ensuite comment programmer un matériau pour qu’il y arrive. C’est un problème de conception inverse”.

Dans son théorème, Gauss soutient que l’on peut déterminer la courbure d’une surface simplement en mesurant ses angles et ses distances. Cela signifie que la courbure d’une surface ne change pas quand on la plie. Prenons un exemple parlant : une part de pizza. Pour la manger vous risquez de la plier (cela vous évitera d’en mettre partout) ce qui rendra votre part plus rigide, sans altérer sa taille. En revanche il y a un problème de taille auquel les scientifiques ont dû répondre : une surface ne peut pas s’étirer, se rétrécir ou se déchirer, ce qui pose un problème lorsqu’on essaie de déformer une feuille plate en des formes complexes.

Wim van Rees et ses collègues ont décidé d’utiliser une structure en maille au lieu d’une feuille classique. Cette maille était fabriquée dans un matériau caoutchouteux qui se dilate lorsque la température augmente. Grâce à un algorithme, ils ont pu traduire une carte virtuelle en un motif de nervures à travers la maille. Chacune des parties du maillage est capable de se courber suffisamment pour prendre la forme d’un nez ou d’une oreille. Après plusieurs manipulations et un refroidissement dans un bain d’eau salée, les chercheurs avaient réussi à modeler un visage humain.

Dans la vraie vie, ce genre de matériau pourrait être très utile. Nous pourrions imaginer des tentes qui peuvent se déplier et se gonfler toutes seules, encore mieux que la tente 2 secondes. La robotique molle pourrait également bénéficier d’une telle technologie. Wim van Rees précise que : “j’aimerais tester notre technologie dans une méduse robotisée qui change de forme pour nager lorsque nous la mettons dans l’eau. Nous pourrions l’utiliser comme un muscle artificiel, ce qui nous permettrait d’entrer dans un nouvel espace de conception de la robotique molle”.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

AT

Des couches minces aux propriétés électroniques remarquables
Vendredi, 31/01/2020 - 07:03

Des chercheurs américains dirigés par le Professeur Hao Zeng, PhD (Université de Buffalo) ont créé des couches minces de sulfure de baryum et de zirconium (BaZrS3) et ont confirmé que ces matériaux ont des propriétés électroniques et optiques séduisantes prédites par les théoriciens. Les films combinent une absorption lumineuse exceptionnellement forte avec un bon transport de charge – deux qualités qui les rendent idéaux pour des applications telles que le photovoltaïque et les diodes électroluminescentes (LED).

Dans les panneaux solaires, par exemple, les résultats des expériences suggèrent que les films BaZrS3 seraient beaucoup plus efficaces pour convertir la lumière du soleil en électricité que les matériaux traditionnels à base de silicium d’épaisseur identique, déclare le chercheur principal Hao Zeng, PhD, professeur de physique à l’Université du Buffalo College of Arts and Sciences. Cela pourrait faire baisser les coûts de l’énergie solaire, surtout parce que les nouveaux films se comportent admirablement, même lorsqu’ils présentent des imperfections. (La fabrication de matériaux presque sans défaut est généralement plus coûteuse, explique M. Zeng).

” Pendant de nombreuses décennies, on n’a utilisé qu’une poignée de matériaux semi-conducteurs, le silicium étant le matériau dominant “, explique M. Zeng. ” Nos couches minces ouvrent la porte à une nouvelle orientation dans la recherche sur les semi-conducteurs. Il y a une chance d’explorer le potentiel d’une toute nouvelle classe de matériaux “.

Les doctorants en physique de l’UB Xiucheng Wei et Haolei Hui en sont les premiers auteurs. Le projet – financé par un prix SunShot du ministère américain de l’énergie (DOE) et par un prix de la Fondation nationale des sciences (NSF) pour la chimie, l’ingénierie et les matériaux durables – comprenait des contributions de chercheurs de l’UB, de l’Université normale de Taiyuan, de l’Université des sciences et technologies du Sud, de l’Université Jiaotong de Xi’an et de l’Académie chinoise des sciences, tous en Chine, du Laboratoire national de Los Alamos et de l’Institut polytechnique de Rensselaer.

Le BaZrS3 appartient à une catégorie de matériaux connus sous le nom de pérovskites chalcogénures, qui sont des composés non toxiques et abondants en terre. Ces dernières années, les théoriciens ont calculé que diverses pérovskites de chalcogénures devraient présenter des propriétés électroniques et optiques utiles, et ces prédictions ont capté l’intérêt et l’imagination d’expérimentateurs comme Zeng.

Les chercheurs ont fabriqué leurs films BaZrS3 en utilisant un laser pour chauffer et vaporiser l’oxyde de baryum et de zirconium. La vapeur a été déposée sur une surface de saphir, formant un film, puis convertie en matériau final par une réaction chimique appelée sulfurisation. ” La recherche sur les semi-conducteurs a toujours été très axée sur les matériaux classiques “, explique M. Hui. ” C’est l’occasion d’explorer quelque chose de nouveau.

Les pérovskites de chalcogénure partagent certaines similitudes avec les pérovskites d’halogénure qui font l’objet de nombreuses recherches, mais ne souffrent pas de la toxicité et de l’instabilité de ces derniers matériaux“. ” Maintenant que nous avons un film mince fait de BaZrS3, nous pouvons étudier ses propriétés fondamentales et comment il pourrait être utilisé dans les panneaux solaires, les LED, les capteurs optiques et d’autres applications “, dit Wei.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Science Daily

Des chercheurs de Stanford dévoilent un accélérateur de particules aussi fin qu’un cheveu
Mardi, 28/01/2020 - 07:53

Les accélérateurs de particules sont de gigantesques machines, qui font parfois plusieurs kilomètres de long. De tels accélérateurs de particules ne peuvent évidemment pas entrer dans les laboratoires des chercheurs et c’est tout le problème. C’est pour cette raison que des chercheurs de Stanford ont pris l’initiative de créer un tout petit appareil. Ils sont conscients que son niveau de puissance ne pourra pas égaler celui des plus gros accélérateurs de particules mais c’est un début.

À l’inverse, d’autres projets ont pour objectif de construire le plus grand collisionneur au monde. Son nom : “The Future Circular Collider“. C’est le projet imaginé par le CERN. Un accélérateur de particules de près de 100 kilomètres de circonférence, ce qui suffirait à entourer la ville de Genève par exemple. L’idée est simple : plus le collisionneur est grand, plus la vitesse des atomes à l’intérieur est rapide. Ce nouveau projet pourrait permettre aux chercheurs d’observer des particules encore méconnues et invisibles avec les technologies actuelles.

Les chercheurs de Stanford n’ont pas conçu leur invention de la même manière que les accélérateurs de particules traditionnels comme celui du National Accelerator Laboratory, par exemple. En effet, les chercheurs ont transmis leurs exigences à un algorithme de conception inverse qui a produit exactement le type de modèle d’énergie dont ils avaient besoin.

L’accélérateur de particules est profilé pour guider l’impulsion de lumière laser infrarouge dans le but de pousser les électrons jusqu’à une proportion significative de la vitesse de la lumière. Cet accélérateur miniature ne fait que quelques dizaines de microns de diamètre, soit seulement quelques millièmes de millimètres.

En empilant quelques milliers de ces accélérateurs de particules, les chercheurs atteignent un niveau d’énergie nécessaire pour être utile. En mettant les puces en série, on peut imaginer qu’une quantité de puissance énorme pourrait être générée. Suffisamment pour être utilisée dans des applications cliniques où des niveaux de puissance gigantesques ne sont pas nécessaires. Concrètement, ce type d’accélérateur d’électrons pourrait être capable de diriger un rayon pour détruire une tumeur.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

HPC

Des catalyseurs métalliques liquides pour capturer le CO2 de l’air
Mardi, 28/01/2020 - 07:49

L'équipe de recherche du professeur Kalantar-Zadeh de l’University of New South Wales (Sydney, Australie) a démontré l’efficacité des alliages eutectiques Bi-Sn dans la réduction électrochimique du CO2 et la photocatalyse. Les alliages eutectiques dont il est question ici ont la particularité de fondre à des températures inférieures à 300°C. Ainsi, un alliage composé à 57 % de bismuth et à 43 % d’étain fond à 139°C alors que l’étain et le bismuth métallique, pris séparément, ont chacun un point de fusion autour de 200°C.

Les métaux constituant ces alliages catalyseurs ont la particularité d’être peu dangereux, par rapport à d’autres métaux lourds. En effet, l’étain (Sn) sous forme métallique n’est pas toxique : il est d’ailleurs utilisé en contact alimentaire depuis l’Antiquité. Par ailleurs, bien que les propriétés du bismuth soient similaires à celles du plomb, sous sa forme métallique, le bismuth (Bi) est réputé être le moins toxique des métaux lourds. Le gallium (Ga) métallique, lui, est considéré comme faiblement toxique même s’il est corrosif pour la peau et les muqueuses.

Ces métaux ont l’avantage d’être couramment employés dans l’industrie, ce qui fait baisser leur coût et les rend facilement disponibles à peu près partout. Le procédé présenté par l’équipe du professeur Kalantar-Zadeh est donc une méthode de dépollution simple, économique et efficace, dont l’industrialisation ne posera probablement pas de problème majeur.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Un matériau plus durable pour renforcer les ouvrages en béton
Mardi, 28/01/2020 - 07:46

Des chercheurs de L’EPFL ont mis au point une nouvelle génération de matériau cimentaire fibré ultra performant (BFUP) entre 60 et 70 % plus écologique que le BFUP actuel. Il pourra servir à renforcer et à prolonger la durée de vie des ouvrages en béton existants, à l’exemple de ponts, et à en construire de nouveaux.

Environ 40 % des émissions de CO2 mondiales sont liées au domaine de la construction. La production elle-même de béton représente une part importante de ces émissions. Or, les pays tels que la Suisse, qui connaissent un boom des constructions en béton depuis les années 1960, font aujourd’hui face à un grand défi, autant environnemental que technique : celui de leur entretien pour garantir leur sécurité sur le long terme.

A l’EPFL, le Laboratoire de maintenance, construction et sécurité des ouvrages (MCS), dirigé par le professeur Eugen Brühwiler, a fait, en 25 ans, son expertise de ces enjeux. D’un côté, en développant des bétons plus écologiques et, de l’autre, en effectuant des évaluations plus réalistes de la sécurité des infrastructures existantes, par des méthodes de monitoring notamment, à l’exemple de ponts routiers et de ponts ferroviaires en Suisse et ailleurs dans le monde.

Ce laboratoire a développé une nouvelle génération de matériau cimentaire fibré ultra performant (BFUP) qui, contrairement à sa formule actuelle, pourra se passer totalement des fibres en acier, tout en conservant les mêmes propriétés mécaniques. Ce nouveau BFUP est ainsi de 60 à 70 % plus écologique que le matériau actuel et 10 % plus léger. Ses propriétés sont si performantes qu’un premier transfert de technologie devrait avoir lieu en 2020 dans le cadre du renforcement d’un pont.

Après trois ans d’échecs répétés, les chercheurs sont finalement arrivés au mélange idéal qui respecte, de surcroît, les hauts standards de la construction. La recette innovante, ils l’ont trouvée en remplaçant non seulement la fibre d’acier par une fibre synthétique de polyéthylène très rigide, permettant une bonne adhérence avec la matrice cimentaire, mais aussi en remplaçant 50 % du ciment, utilisé habituellement comme liant, par de la poudre de calcaire disponible en grande quantité partout dans le monde. Selon les chercheurs, « Le point le plus difficile était de trouver le matériau qui assurait au mélange une texture homogène tout en présentant une résistance élevée ».

Le BFUP de première génération est utilisé pour renforcer les ponts depuis 15 ans selon une technologie développée en Suisse et exportée à l’étranger qui permet de prolonger la durée de vie des ouvrages en béton. Son bilan CO2 est déjà inférieur à celui du béton armé traditionnel. « Avec ce type de matériau, nous ajoutons de la plus-value aux ouvrages existants que nos ancêtres nous ont transmis, car nous rendons ces infrastructures quasiment éternelles », commente Eugen Brühwiler, dont le laboratoire a déjà supervisé le renforcement plus de 100 ponts et bâtiments en Suisse. « De plus, cette solution est bien plus avantageuse sur le long terme, tant sur un plan financier qu'environnemental, que l'option qui consiste à détruire un ouvrage du passé, qu’il soit un pont ou un monument historique, pour ensuite le reconstruire ».

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

EPFL

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Vivant
Santé, Médecine et Sciences du Vivant
Quand la méditation prévient l'hypertrophie ventriculaire…
Vendredi, 31/01/2020 - 07:15

Il est à présent bien établi que la pratique régulière du yoga et de la méditation peut permettre, en synergie avec une bonne hygiène de vie, de prévenir et de réduire l'incidence de plusieurs pathologies, comme l'hypertension, l'AVC ou l'infarctus.

Une nouvelle  étude de l’Université internationale de Maharishi (US) vient à son tour de montrer que la pratique de la méditation contribue à prévenir chez des patients déjà atteints d’hypertension artérielle, une hypertrophie anormale du cœur ou hypertrophie ventriculaire gauche - qui peut entraîner à terme l’insuffisance cardiaque chronique et le décès. Cette anomalie cardiaque est particulièrement prévalente chez les Afro-Américains.

Parmi les facteurs de risque connus des maladies cardiovasculaires, figure un élargissement anormal du cœur, ou hypertrophie ventriculaire gauche, qui peut doubler le risque de crise cardiaque, d'arythmie, d'accident vasculaire cérébral (AVC), d'insuffisance cardiaque et de décès par MCV.

Cette étude montre que seulement 6 mois de pratique de méditation transcendantale permettent de maintenir la taille du cœur à son niveau de base et de prévenir l’hypertrophie ventriculaire. Ces résultats soulignent le potentiel des différentes thérapies de réduction du stress pour prévenir la maladie cardiaque. L’étude, menée auprès de 85 Afro-Américains souffrant d'hypertension artérielle assignés au hasard à la pratique de la méditation transcendantale ou à une éducation thérapeutique de base, en plus des soins médicaux standards, confirme - par échocardiographie - qu’un programme de 6 mois de pratique de la méditation transcendantale prévient l'élargissement du cœur chez ces patients hypertendus.

En effet, à 6 mois, si le groupe témoin accuse une progression de près de 10 % de l'élargissement cardiaque, le groupe de méditation parvient à maintenir sa taille cardiaque de base. Les résultats suggèrent ainsi que la pratique de la méditation est une méthode non médicamenteuse et efficace à prévenir cette hypertrophie ventriculaire chez les personnes hypertendues à risque particulièrement élevé de développer une MCV. Un résultat d’autant plus intéressant que les traitements non médicamenteux ont été peu étudiés pour cette forme de maladie cardiaque, explique le Docteur Robert Schneider, auteur principal de l’étude. Alors que le stress contribue à l'élargissement cardiaque, les chercheurs avaient simplement émis l'hypothèse qu'une bonne gestion de la relation corps-esprit par la méditation serait capable de bloquer le processus de pathogenèse cardiaque. Cette hypothèse est donc vérifiée.

L'étude précise "Qu'en empêchant la progression de l'indice de masse du ventricule gauche, la méditation permet de réduire le risque de morbidité et de mortalité cardiovasculaires associées à l'hypertrophie ventriculaire gauche ». Or, chaque augmentation de 23,5 g / m2 de cet indice de masse du ventricule gauche augmente le risque de mortalité cardiovasculaire de 38 % et de mortalité toutes causes confondues de 28 %. Sur la base de ces résultats, les patients ayant médité ont réduit leur risque réduit de mortalité cardiovasculaire de 11 % et de mortalité toutes causes de 8% par rapport au groupe témoin…

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

E&D

Une nouvelle voie thérapeutique contre les maladies neurodégénératives
Vendredi, 31/01/2020 - 07:09

La sclérose latérale amyotrophique (SLA) reste une maladie neurodégénérative incurable, que l'on parvient à mieux à ralentir, grâce aux deux seuls médicaments existants. Cette maladie qui touche de 2 à 3 personnes sur 100 000 et pour laquelle il n’existe aucun traitement, s’attaque aux neurones moteurs et provoque une paralysie progressive des muscles du corps, jusqu’au décès du patient. Mais une équipe de recherche affiliée à l’Université Laval a posé les premiers jalons d’une immunothérapie qui permettrait de traiter cette affection fatale.

La SLA se déclare à l’âge adulte. Dans 98 % des cas, c’est une protéine, nommée TDP-43, qui pose problème. Celle-ci s’accumule dans les neurones moteurs pour y former des agrégats qui finissent par tuer les cellules. Même si les raisons pour lesquelles la protéine se dérègle restent inexpliquées, le professeur Jean-Pierre Julien et son équipe, du Centre de recherche CERVO à Québec, ont mis au point une molécule qui cible la protéine rebelle.

Cette molécule, c’est un anticorps. Habituellement, les anticorps sont produits par notre système immunitaire pour, de façon spécifique, pour lancer l’attaque contre un élément étranger, par exemple un virus. Mais dans le cas d’une protéine qui nous est propre, comme la TDP-43, impossible pour le système immunitaire de la détecter, même si elle se comporte de façon aberrante. L’équipe a donc créé un anticorps de toutes pièces, capable de neutraliser la protéine anormale.

Pour arriver à leurs fins, les scientifiques ont placé l’information génétique nécessaire à la synthèse de l’anticorps dans un virus. Administré à des souris porteuses de la SLA, le virus joue le rôle d’une capsule qui livre l’information dans les neurones. Là, la cellule prend le relais pour fabriquer l’anticorps. Publiés en avril dernier dans The Journal of Clinical Investigation, les résultats sont plus qu’encourageants. Après quelques mois, Silvia Pozzi, première auteure de l’étude, a constaté que les souris se portaient mieux. Leurs capacités musculaires se sont améliorées et leurs capacités cognitives, altérées dans 20 % des cas de SLA, également.

Grâce au nouvel anticorps, les chercheurs font d’une pierre trois coups ! Primo : il empêche l’agrégation des TDP-43. Secundo : il favorise la destruction des amas déjà présents. « C’est comme si l’anticorps, une fois attaché à l’agrégat, jouait le rôle d’un petit drapeau indiquant “Je suis ici et je dois être dégradé” », explique Silvia Pozzi, professionnelle de recherche dans le laboratoire du professeur Julien. Cette signalisation permet à la machinerie cellulaire de déceler les amas pour les détruire. Tertio : il empêche la liaison de TDP-43 avec une autre protéine, ce qui inhibe la réponse inflammatoire dans le cerveau, laquelle est exagérée en cas de SLA.

Cette percée ouvre la voie à l’élaboration d’immunothérapies pour d’autres maladies neurodégénératives. « La protéine TDP-43 forme des agrégats dans 50 % des cas de démences frontotemporales et dans certains cas de parkinson et d'Alzheimer », précise Jean-Pierre Julien. Plusieurs étapes restent à franchir avant les premiers essais cliniques et l’équipe travaille à éliminer le virus de l’équation pour concevoir une solution d’anticorps injectable directement dans la colonne vertébrale.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

QS

Succès de la thérapie génique dans la forme d'hémophilie la plus grave
Mercredi, 29/01/2020 - 19:26

L'équipe du Professeur John Pasi au Royal London Hospital a annoncé les résultats à long terme très positifs de la thérapie génique développée par les laboratoires BioMarin dans l'hémophilie A. Après une administration unique de la thérapie avec le vecteur AAV5-hFVIII-SQ, les 13 hommes participants ont présenté une réponse clinique prolongée jusqu'à 3 ans de suivi : réduction substantielle des épisodes hémorragiques et arrêt complet de l'utilisation de facteur VIII prophylactique.

Environ 2000 personnes au Royaume-Uni souffrent de la forme la plus grave, l'hémophilie A, qui est généralement héréditaire, et nécessite des injections régulières de la protéine de coagulation facteur VIII. Les médecins espèrent que la perfusion unique de thérapie génique pourrait signifier que la plupart des patients qui planifient actuellement leur vie autour des visites à l'hôpital n'auront que rarement besoin de subir un traitement.

L'essai de quatre ans sur 13 patients a permis de modifier ces niveaux de protéines de manière à ce que tous puissent arrêter leurs injections régulières de produits de coagulation. Il y a quinze ans, les scientifiques ont développé une thérapie génique pour traiter l'hémophilie B, où un facteur différent est déficient. Mais l'hémophilie A s'est avérée un défi bien plus important, en raison de la taille de la molécule impliquée. La nouvelle thérapie implique un virus génétiquement modifié, injecté dans le sang, circulant vers le foie, qui produit ensuite le facteur de coagulation.

La vie des patients impliqués dans ces essais a été transformée depuis la réception du traitement unique. Ceux qui souffraient normalement de saignements réguliers, malgré une visite à l'hôpital trois fois par semaine pour un traitement, n'avaient désormais que de rares visites.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

NEJM

De nouvelles propriétés électriques observées dans le cerveau humain
Mercredi, 29/01/2020 - 19:24

Une équipe allemande de l'Université Humbolt, à Berlin, a observé dans des neurones de couches spécifiques du cortex un mode de propagation de l’influx nerveux qui faciliterait certaines opérations logiques. Dans ces recherches, les scientifiques se sont focalisés sur les dendrites.

Comparons le neurone à un arbre. Le tronc en serait l’axone, ce long et fin prolongement qui conduit l’influx nerveux – un signal électrique. Les racines, elles, en seraient les dendrites, ces filaments courts et très ramifiés qui prolongent le corps du neurone. De même que les racines d’un arbre collectent l’eau et les minéraux du sol, les dendrites, elles, reçoivent et intègrent les influx nerveux issus des neurones en amont. Selon le résultat de cette intégration, le neurone sera inhibé (il ne transmettra aucun message) ou excité (il transmettra le message nerveux à d’autres neurones en aval, par l’intermédiaire de structures particulières, les synapses).

Ces travaux ont montré que les dendrites de certains neurones de notre cortex sont dotées de propriétés électriques jamais observées jusqu’ici, révèle-t-elle. Ce qui démultiplie la puissance de calcul de notre cerveau, estiment les auteurs, de l’Université de Berlin. « Notre connaissance des propriétés électriques des dendrites est presque entièrement issue d’études menées chez des rongeurs », constatent les auteurs. D’où leur intérêt pour les dendrites du cerveau humain. Ils ont donc récupéré des petites pièces chirurgicales de cortex, issues de patients opérés pour une épilepsie ou une tumeur au cerveau. Deux pathologies aux causes très différentes. « Nous avons obtenu les mêmes résultats avec ces deux types de patients : cela rend très peu probable l’existence d’un biais lié à ces maladies », précise Matthew Larkum, qui a supervisé l’étude.

Le cortex du cerveau humain, comme celui des rongeurs, est formé de six couches de neurones. Parmi elles, les deuxième et troisième couches (L2/3) ont une architecture particulièrement sophistiquée chez l’homme : leurs neurones sont bien plus nombreux que chez tout autre mammifère. Et leurs dendrites forment une arborescence bien plus étendue et ramifiée.

Ce sont ces dendrites que les chercheurs ont décidé d’étudier. Ils appartiennent donc aux neurones de la troisième couche, dits « pyramidaux » (en raison de la forme triangulaire de leur corps cellulaire). Ils ont découpé les tissus corticaux en fines tranches, qu’ils ont placées dans des conditions permettant aux neurones de survivre plusieurs heures « en bonne santé ».

A l’aide d’électrodes très fines, ils ont mesuré l’activité électrique de chaque neurone. Mieux encore, ils ont distingué, au sein de chaque neurone, l’activité émanant des dendrites de celle provenant de l’axone. Pour cela, ils ont eu recours à une technique bien rodée : le « patch-clamp », qui enregistre les courants ioniques circulant à travers les membranes cellulaires. Ils ont couplé cette technique à la microscopie à deux photons, qui permet de suivre la dynamique des événements moléculaires à l’intérieur des cellules vivantes, au sein de leur tissu d’origine, sur au moins 1 millimètre de profondeur.

Résultat : à leur grande surprise, les chercheurs ont alors découvert une forme de « potentiel d’action » radicalement nouvelle dans les dendrites L2/3. Ce potentiel d’action des neurones, c’est ce qui permet à l’influx nerveux de se propager. Au cours du phénomène, le potentiel électrique de la membrane du neurone augmente très vite avant de chuter rapidement et de revenir à sa valeur initiale.

A mesure que ce phénomène progresse le long de l’axone – ou des dendrites –, le message nerveux circule. Dans sa forme classique (la seule connue jusqu’alors), ce processus repose sur des flux d’ions sodium (Na+) et potassium (K+) à travers des canaux spécifiques, dans la membrane du neurone. « Cette forme classique du potentiel d’action s’observe dans les portions initiales des axones, chez l’homme comme chez les autres mammifères. Ce que nous avons découvert, dans les dendrites L2/3 du cortex humain, c’est une nouvelle classe de potentiel d’action : elle repose sur des flux d’ions calcium. En cela, elle diffère de toute forme de potentiel d’action jamais décrite dans des neurones », souligne Matthew Larkum.

Les chercheurs ont ensuite modélisé les capacités de calcul de ces neurones L2/3 du cortex humain. Verdict : ces neurones sont capables de résoudre des opérations logiques plus complexes que prévu, qui semblaient auparavant mobiliser un petit réseau de neurones, sur plusieurs couches du cortex. Grâce aux propriétés de ses dendrites, « chaque neurone pyramidal du cortex humain peut donc accomplir ce qui mobilise plusieurs neurones du cortex de la souris… »

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Science

Maladie d’Alzheimer : Le gène APOE4 doublement associé à β-amyloïde et à Tau
Mercredi, 29/01/2020 - 18:03

La maladie d'Alzheimer est caractérisée par l'agrégation de 2 protéines clés dans le cerveau, β-amyloïde et Tau. Depuis des années, on sait que les patients porteurs du gène de l'apolipoprotéine E4 (APOEε4) sont plus à risque de développer la maladie d'Alzheimer.

Cette recherche de l'Université McGill révèle toute l’ampleur du rôle joué par le gène « de prédisposition » dans le développement de la démence. Car déjà documenté comme associé à la protéine anormale bêta-amyloïde, APOEε4 s'avère également lié aux enchevêtrements de protéine Tau. L’étude, publiée dans la revue Neurology, montre ainsi que le risque de développer une démence médiée par APOEε4 implique aussi des processus associés à l'agrégation de Tau.

L’auteur principal, le Docteur Pedro Rosa-Neto du laboratoire de neuroimagerie translationnelle du Douglas Mental Health University Institute, rappelle que « la maladie d'Alzheimer est caractérisée par l'agrégation de 2 protéines clés dans le cerveau : les plaques amyloïdes et les enchevêtrements de Tau, des agrégats largement documentés pour être neurotoxiques (…) APOEε4 a été associé à des plaques amyloïdes, mais son association avec des enchevêtrements de Tau est restée jusque-là controversée. Cette étude menée auprès de 500 patients démontre cette association chez l'Homme vivant ».

Les chercheurs ont évalué deux groupes de personnes, participant à la cohorte TRIAD (Translational Biomarkers in Aging and Dementia) et à la Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI), deux programmes de recherche dont les participants ont accepté de passer de nombreux examens d'imagerie et d’évaluations cliniques. Ici, des examens IRM et des PET scans ont été utilisés pour rechercher et établir une relation entre APOEε4 et les enchevêtrements de Tau.

Il est à présent bien établi que les personnes porteuses du gène APOEε4 ont plus de problèmes de mémoire. Ces examens montrent que les participants porteurs du gène présentent également des niveaux plus élevés d’enchevêtrements de Tau dans les zones de mémoire du cerveau, même après contrôle des plaques amyloïdes.

On comprend dès lors à quel point il est important de comprendre combien le mécanisme biologique expliquant l’association entre APOEε4 et les enchevêtrements de Tau est crucial. D’autant qu’APOEε4 joue un rôle important aux tous premiers stades de la maladie d'Alzheimer. Enfin, ces résultats expliquent pourquoi les porteurs d'APOEε4 présentent des déficits de mémoire précoces qui conduisent finalement à la démence.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

JAMA

Une nouvelle technique de détection de cancer pourrait bientôt remplacer le prélèvement de tissus
Mercredi, 29/01/2020 - 18:00

Les chercheurs de l’Université de l'Illinois (Etats-Unis) ont mis au point une technique rapide, peu coûteuse mais sensible, pour détecter et compter les microARN associés au cancer. Grâce à cette nouvelle méthode, baptisée PRAM - Photonic Resonator Absorption Microscopy - il est également possible de dénombrer les minuscules fragments de molécules messagères qui sont exsudés des cellules et peuvent être détectés dans le sang ou le sérum, avec une résolution suffisante pour compter chaque molécule.

Son développement, qui le rapproche de celui de la biopsie liquide, détecte la présence de cellules cancéreuses dans l'organisme par l'analyse d'un petit échantillon de sang ou de sérum. Cette technique serait susceptible de remplacer le prélèvement de tissu invasif, couramment utilisé pour le diagnostic.

Pour le professeur de génie électrique et informatique de l’Illinois Brian Cunningham, « les cellules cancéreuses contiennent des mutations génétiques qui leur permettent de proliférer de manière incontrôlée et d'échapper au système immunitaire, et certaines de ces mutations se retrouvent dans les micro-ARN. Il existe des molécules de micro-ARN spécifiques, dont la présence et la concentration sont connues pour être liées à l'agressivité de certains types de cancer. Elles sont donc connues comme des biomarqueurs qui peuvent être la molécule cible d'un test de diagnostic ».

La PRAM permet de compter les biomarqueurs microARN. Le test de cette nouvelle technique a été effectué en collaboration avec le professeur Manish Kohli, du Moffitt Cancer Center en Floride, sur deux micro-ARN connus pour être des marqueurs du cancer de la prostate. Dans l'étude, les scientifiques ont constaté que la nouvelle PRAM était suffisamment sensible pour détecter de petites quantités de biomarqueurs du cancer présents dans le sérum d'un patient.

Comme le souligne Nantao Li, co-premier auteur, « Un des principaux défis de la biodétection est de maintenir la sensibilité et la sélectivité en même temps. Nous voulions qu’elle soit suffisamment sensible pour détecter de très petites quantités, mais nous ne voulions pas qu'elle détecte tous les ARN dans le sang. Nous voulions que cette séquence spécifique soit notre cible ».

Les résultats ont établi que la PRAM possédait les deux qualités, en combinant une sonde moléculaire et un capteur à cristal photonique. Grâce à cela, elle fonctionne avec le micro-ARN désigné et peut également se lier à un biomarqueur cible. Elle peut ensuite produire un signal visible au microscope en liant l'extrémité exposée de la sonde au capteur, qui peut être compté par le chercheur.

Selon les chercheurs, la nouvelle technique est compatible avec les plates-formes de microscopie existantes, et peut aussi être adaptée à différents micro-ARN ou autres biomarqueurs. Pour Brian Cunningham, « cette méthode relance l'idée d'effectuer une biopsie liquide pour les molécules à faible concentration liées au cancer. Cette avancée démontre qu'il est possible d'avoir une méthode peu coûteuse qui soit suffisamment sensible pour ne nécessiter qu'une goutte de sang. Les résultats du test pourraient indiquer au médecin si une chimiothérapie est efficace, si le cancer d'une personne développe de nouvelles mutations le rendant résistant à un médicament, ou si une personne qui a déjà été traitée pour un cancer est en rémission ».

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

PNAS

Des cétones pour prévenir la maladie d’Alzheimer
Mardi, 28/01/2020 - 08:00

Une étude réalisée par des chercheurs de l'Université John Hopkins (Baltimore), vient de montrer que le fait de consommer plus de cétones -un type spécifique d’acides gras- augmente les niveaux de la sirtuine « SIRT3 », ce qui protège les interneurones et permet de retarder la progression de la maladie d'Alzheimer.

Les chercheurs rappellent que de précédentes études ont montré que la diminution des niveaux de SIRT3 déclenche la perte des interneurones chez des modèles murins de la maladie d'Alzheimer. Ils montrent ici, chez la souris, qu’une supplémentation en cétone peut protéger les neurones, en particulier en cas de progression de la maladie d'Alzheimer.

Au début du développement de la maladie, le cerveau devient surexcité, en particulier en raison de la perte d'interneurones inhibiteurs ou GABAergiques qui régulent la signalisation des autres neurones. Parce que les interneurones ont besoin de plus d'énergie que les autres neurones, ils sont plus vulnérables à la protéine bêta-amyloïde caractéristique de la maladie d'Alzheimer. Il a été démontré que la bêta-amyloïde endommage les mitochondries - les centrales énergétiques des cellules - en interférant avec SIRT3, une protéine qui, au contraire, préserve les fonctions mitochondriales et protège les neurones.

Ces travaux ont montré que des modèles murins de la maladie d'Alzheimer présentent des niveaux réduits de SIRT3. Ces souris avec de faibles niveaux de SIRT3 ont un taux de mortalité beaucoup plus élevé, des crises plus violentes et une mortalité plus élevée de leurs interneurones par rapport aux souris témoins. Cependant, le taux de décès de ces souris ayant des niveaux réduits de SIRT3 est considérablement réduit avec un régime riche en cétones. Ce régime parvient à rétablir les niveaux de SIRT3, à réduire également le taux de décès des interneurones et à retarder considérablement les symptômes cognitifs chez ce modèle de la maladie.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

JNS

Cancer du sein : la perte de poids, meilleure des préventions
Mardi, 28/01/2020 - 07:41

Une vaste étude épidémiologique américaine dirigée par Lauren R Teras (American Cancer society à Atlanta) a mis en évidence un lien entre une perte de poids durable -en cas de surpoids- et une réduction du risque de cancer du sein. Les résultats présentés dans le Journal of the National Cancer Institute (JNCI) confirment le risque accru de cancer du sein lié à l’excès de poids corporel mais suggèrent aussi une inversion du risque possible avec la perte de poids.

Une précédente étude menée auprès de plus de 60.000 femmes ménopausées avait également conclu qu'une perte de poids même modeste est associée à une réduction du risque de 12 % de cancer du sein. Des résultats importants alors qu’aux Etats-Unis, lieu de l’étude, plus de deux femmes adultes sur trois sont en surpoids ou obèses. Des résultats essentiels de manière plus large pour les femmes âgées de 50 ans et plus, exposées à un risque de surpoids accru après la ménopause. Rappelons enfin que, pour l'ensemble des cancers associés au surpoids ou à l'obésité, de précédentes recherches ont identifié les multiples voies par lesquelles la graisse contribue à la carcinogenèse.

Cette nouvelle recherche confirme ces résultats chez les femmes âgées de 50 ans et plus, donc ménopausées à risque plus élevé de cancer du sein. Elle confirme également qu’il n’est jamais trop tard pour perdre du poids et réduire dans le même temps son risque de cancer. A une condition cependant, maintenir cette perte de poids. Ainsi, ces femmes en surpoids ayant perdu du poids présentent un risque réduit de cancer du sein vs les femmes du même âge, en surpoids et dont le poids est resté stable. Enfin, la réduction du risque augmente de manière positive et dose dépendante avec la quantité de poids perdue.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

JNCI

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Recherche & Innovation, Technologies, Transports
Un camion de livraison autonome a traversé sans encombre les Etats-Unis
Mardi, 28/01/2020 - 07:57

C'est une nouvelle étape qui a été franchie vers l'automatisation des transports terrestres : un camion entièrement autonome est parvenu à traverser les Etats-Unis d’Ouest en Est, sur plus de 4 500 km, pendant trois jours. Il n’a pas connu un seul accident pour relier Tulare (Californie) à Quakertown (Pennsylvanie).

Selon la société Plus.AI, qui se trouve derrière le système de conduite, il s’agit de "la première expérimentation américaine de niveau 4 à transporter une remorque réfrigérée entièrement chargée de marchandises périssables". Car, au-delà de la prouesse technique, c’est un cas d’usage concret qui a été mis à l’épreuve avec la livraison de quelque 18 000 kg de beurre.

Bardé de capteurs, le camion était aussi doté d’un algorithme d’apprentissage profond ainsi que de technologies de localisation et de cartographie simultanées (SLAM). Des briques essentielles à une amélioration du système de conduite, qui vient de prouver une certaine maturité. Plus.AI travaille avec les constructeurs pour aller en ce sens, alors qu’une pénurie de main-d’œuvre se fait ressentir dans l’industrie. Les conducteurs de poids lourds sont moins nombreux dans le pays.

La conduite autonome pourrait aider à surmonter d’autres difficultés auxquelles le secteur fait face. La sécurité routière, d’abord, puisque les camions font encore 4 000 morts et 10 000 blessés chaque année aux Etats-Unis – les conducteurs de poids lourds seraient en tort dans la majorité des cas. Par ailleurs, la congestion coûterait 63 milliards de dollars aux entreprises.

"Ce parcours de fret à travers le pays montre la sécurité, l'efficacité et la maturité de nos camions autonomes, qui livrent déjà des marchandises pour d'autres partenaires plusieurs jours par semaine. Les progrès de nos camions autonomes permettront à l'avenir de faire en sorte que ces trajets rapides deviennent la norme", a déclaré Shawn Kerrigan, directeur de l'exploitation et cofondateur de Plus.ai, qui s’est aussi réjoui de répondre aux exigences en matière de transport de nourriture. La société entend commercialiser ses camions autonomes d’ici à 2023… mais devra convaincre les autorités. Seuls les véhicules d’essai ont, aujourd’hui, le droit de circuler aux Etats-Unis pour le niveau 5.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

BBC

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