RTFlash

RTFLASH Recherche & Technologie
NUMERO 1132
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 03 Décembre 2021
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Egalement dans ce numéro
TIC
Stocker les données dans de l'encre de couleur
Première mondiale : dépôt d’archives numériques encodées sur ADN aux Archives Nationales
Matière
Un matériau torsadé conduit et isole la chaleur en même temps
Fermer les nanopores dans la silice pour encapsuler des radionucléides
Une veste équipée de panneaux solaires invisibles
Le moteur à iode pourrait révolutionner l’industrie spatiale
Terre
Retirer le carbone de l’atmosphère avec des épandages de poudre de roche
Vivant
Nutrition des seniors : les produits laitiers renforcent les os et limitent les risques de fractures
Un régime à base d’acides aminés essentiels permettrait de prévenir la démence
Une nouvelle molécule contre le traumatisme crânien
Les infections virales pourraient favoriser les maladies neurodégénératives
Chimiothérapie, immunothérapie et lésions tumorales : un trio gagnant contre le cancer…
Covid-19 : un impact sur l’irrigation vasculaire du cerveau
Transgene : des premiers résultats très encourageants pour son vaccin contre le cancer
Edito
L’arthrose : un fléau mondial encore trop méconnu



CHERS LECTEURS DE RT FLASH : VOUS ÊTES DES GENS FORMIDABLES !

La semaine dernière je vous avais fait part de ma déconvenue car, dans le cadre de la campagne de dons pour permettre à RT Flash de continuer à vivre en 2022, notre Association ADIST qui gère RT Flash n'avait reçu que 201 euros lors de la semaine 47.

Or, cette semaine vous avez réagi de façon magnifique car, dans la semaine 48, l'ADIST a encaissé 2.526,00 euros, somme d'un montant que nous n'avions pas connu depuis le début de la campagne de dons.

Par ailleurs, j'ai été à plusieurs reprises ému par les messages chaleureux que j'ai reçus au cours de la semaine, dans lesquels vous me disiez combien vous tenez à ce que RT Flash continue à être publié chaque semaine.

A ce jour, 2 Décembre, notre Association ADIST a perçu 9.329,00 € depuis le début de la campagne de dons, ce qui signifie, puisque RT Flash a besoin de 1364 euros par mois (1.364 x 11 mois de parution = 15.000 euros) pour pouvoir être mis en ligne gratuitement et sans publicité, chaque semaine, que le financement de notre Lettre est assuré jusqu'au numéro du 22 Juillet 2022.

A ceux qui ont le projet de faire un don à notre Association, je rappelle que l'ADIST a été qualifiée d'Association d'Intérêt Général. Les dons qui sont faits à notre association ouvrent droit à une réduction fiscale de 66 % en respect des articles 200 et 238 du Code Général des Impôts.

Ainsi, si vous nous faites le plaisir de faire un don de 30 euros, vous bénéficierez d'une réduction de 20 € sur vos impôts et si votre bonté allait jusqu'à 300 euros de don pour permettre à RT Flash de survivre, ce serait une réduction de 200 euros que vous constateriez sur le montant des impôts qu'il vous faudrait régler.

Sans vous tous qui acceptez de faire des dons, RT Flash n'existerait plus. Nous avons bien conscience de la précarité de notre situation mais vous remercier chaque semaine avec des articles et un édito nous apporte beaucoup de joie et de bonheur.

René Trégouët
Sénateur Honoraire
Créateur du Groupe de Prospective du Sénat
Rédacteur en Chef de RT Flash

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EDITORIAL :

L’arthrose : un fléau mondial encore trop méconnu

Cette semaine, je vais vous parler d’une maladie qui ne fait que rarement la une des magazines, mais qui n’en est pas moins devenue, avec le vieillissement inexorable de la population, un véritable fléau médical et sanitaire au niveau mondial : l’arthrose. Classée parmi les dix maladies les plus invalidantes, l’arthrose est la forme de rhumatismes la plus courante dans le monde : elle toucherait au moins 500 millions de personnes, et l’on estime que 18 % des femmes âgées de 60 ans et 10 % des hommes de plus de 60 ans présentent les symptômes de l’arthrose causant des handicaps fonctionnels et des douleurs. Un quart des personnes touchées par cette maladie ont en effet des difficultés pour exercer leur métier et pratiquer les gestes de la vie quotidienne. L’arthrose se caractérise par la dégradation progressive du cartilage et des autres composants de l’articulation. Chronique, la maladie entraîne des douleurs et/ou la formation d’excroissances osseuses autour des articulations, déclenchant fréquemment une perte de mobilité partielle ou totale.

En France, on estime qu’un Français sur deux souffre de douleurs articulaires. A elle-seule, l’arthrose, rhumatisme mécanique à bien distinguer de la polyarthrite rhumatoïde (maladie inflammatoire), touche dix millions de personnes et concerne les deux-tiers des personnes, âgées de plus de 65 ans. En raison du vieillissement de la population, l’incidence de cette maladie ne cesse d’augmenter et est passée de 17 % à 22 % depuis 30 ans. Quant à son coût pour la collectivité, il a également explosé, passant d’un milliard en 1993 à 3,5 milliards d’euros par an aujourd’hui. L’arthrose peut affecter toutes les articulations, bien que l'épaule, le coude, le poignet et la cheville soient plus rarement atteints. C’est la colonne vertébrale qui est le plus touchée par cette pathologie, chez les personnes de plus de 65 ans (trois personnes sur quatre concernées). Viennent ensuite l'arthrose des doigts, qui se traduit par des déformations irréversibles et invalidantes, et l’arthrose du genou (gonarthrose) et de la hanche, qui touchent respectivement 30 % et 10 % des personnes de plus de 65 ans, et réduisent fortement leur autonomie et leur qualité de vie.

Heureusement, la recherche a permis de réaliser récemment d’importantes avancées dans la compréhension et le traitement de cette maladie complexe et multifactorielle. Il y a peu, la plus grande étude des données génomiques réalisée sur plus de 825.000 personnes atteintes de cette maladie a été publiée (Voir NIH). « Nous avons identifié une centaine de variations génétiques différentes, dont 52 n’avaient pas été liées à la maladie auparavant », a précisé Eleftheria Zeggini, directrice de l’Institut de génomique translationnelle du centre Helmholtz de Munich (Allemagne), qui a dirigé ces travaux. De manière très intéressante, ces travaux ont permis d’évaluer les différents risques en fonction des articulations, mais également selon le sexe des sujets. Ces recherches ont montré notamment qu’un facteur génétique impliqué dans l’insuffisance ovarienne précoce se retrouve chez les femmes souffrant d’arthrose de la hanche. Ces résultats ouvrent en outre de nouvelles pistes de traitements car, parmi les nouvelles mutations découvertes, une vingtaine se situe sur des gènes qui sont déjà connus et ciblés par des médicaments disponibles ou en fin d’expérimentation clinique.

En attendant l’arrivée de ces thérapies ciblées, agissant directement sur les gènes incriminés, la panoplie de traitements disponibles pour traiter l’arthrose en cesse de s’élargir. Parmi les nombreux médicaments utilisés, on trouve le paracétamol, qui est le mieux toléré par les patients, mais d’une efficacité limitée. Viennent ensuite les infiltrations de corticoïdes, ou d’acide hyaluronique bien plus efficaces, mais dont l’effet dans le temps se dégrade progressivement.

Parmi les nouveaux traitements en phase d’exploration, la stimulation auriculaire du nerf vague (qui conduit les informations motrices et sensitives de la tête aux viscères) est une voie prometteuse. Cette technique, expérimentée par le Professeur Jérémie Sellam, rhumatologue à l’hôpital Saint-Antoine, à Paris, permet, grâce à un petit appareil placé dans l’oreille, de réduire de 30 % la douleur de l’arthrose des mains, simplement en stimulant 20 minutes par jour le nerf. Actuellement testée sur 160 patients répartis dans 18 services hospitaliers, cette nouvelle méthode pourrait être proposée à tous les patients d’ici trois ans, y compris ceux qui souffrent d'une arthrose du genou ou de la hanche.

Autre nouveauté prometteuse contre l’arthrose : une nouvelle classe d’antalgiques nommée anti-NGF. Parmi ceux-ci, le tanezumab et le fasinumab sont des anticorps qui empêchent la transmission de la douleur, en bloquant l’action d’un facteur de croissance neuronal appelé les NGF (Nerve Growth Factor). Ce traitement permet une diminution de moitié de la douleur. Une autre molécule prometteuse permet, quant à elle, de ralentir l’arthrose du genou, le lorecivivint. Ce médicament bloque un mécanisme dérégulé dans les cellules du cartilage. Il est particulièrement indiqué pour les patients souffrant d’une arthrose de genou précoce.

En 2019, l’Université Health Network de Toronto et de l’Institut de recherche Krembil ont mis au point le premier médicament capable de stopper la progression de l’arthrose. Il s’agit d’une molécule dite « antisens » qui inhibe l’action du microRNA-181a-5p, responsable de l’arthrose. Ce médicament, testé chez l’animal, stoppe la destruction de l’articulation dans la colonne vertébrale et dans le genou, et les essais cliniques sur l’homme sont en cours (Voir BMJ).

Il y a quelques semaines, une autre équipe américaine, du Collège de Médecine Baylor (Houston), a ouvert une autre voie thérapeutique nouvelle, en montrant qu'une seule injection de plasma riche en plaquettes (PRP, Platelet Rich Plasma) dans l'articulation du genou permettait d’améliorer significativement la mobilité fonctionnelle, de réduire la douleur et de rétablir la qualité de vie des patients (Voir Baylor College of Medicine).

Mais l’avenir appartient également aux thérapies cellulaires pour véritablement s’attaquer aux causes de l’arthrose. L’idée est d’utiliser des Cellules Souches Mésenchymateuses (CSM), abondantes dans l’organisme, et capables de se différencier en un certain nombre de types cellulaires, notamment en chondrocytes. De nombreuses recherches tentent d’exploiter les capacités de différenciation des CSM en chondrocytes, et d'injecter ces cellules une fois différenciées au sein de l'articulation. Les chercheurs souhaitent ainsi régénérer le cartilage détruit au sein de l'articulation arthrosique.

Une autre stratégie consiste à faire produire par les Cellules Souches Mésenchymateuses des facteurs de croissance et des molécules anti-inflammatoires. Les facteurs de croissance vont servir à stimuler les cellules souches présentes dans l’articulation, pour produire du cartilage. Les molécules anti-inflammatoires vont venir bloquer l'inflammation destructrice de cartilage et stopper l'érosion du cartilage. Depuis 5 ans, le Professeur Jorgensen, au CHU de Montpellier, a coordonné plusieurs projets internationaux sur l’utilisation de cellules souche progénitrices dans l’arthrose du rachis et du genou, dont les résultats devraient être disponibles courant 2022.

Il y a deux ans, des chercheurs français de l’Inserm et de l’Université de Strasbourg ont mis au point un pansement osseux révolutionnaire qui combine biomatériaux, cellules souches et molécules actives (Voir Nature Communications). Ce pansement, appelé ARTiCAR, est composé de deux couches successives et pourrait permettre de régénérer le cartilage articulaire. La première couche fait office de pansement ; elle sert à adhérer à la surface osseuse et constitue le support à la seconde couche qui est composée d'acide hyaluronique et de cellules souches prélevées dans la moelle osseuse du patient lui-même. Ces cellules souches vont se différencier en chondrocytes, c'est-à-dire en cartilage articulaire, afin de régénérer les membranes cartilagineuses abîmées par l'arthrose.

Les chercheurs qui ont mis au point ce pansement régénérateur ont réalisé des essais cliniques prometteurs chez de gros mammifères, et la voie est à présent dégagée pour passer aux essais cliniques sur l'être humain. Cette nouvelle approche médicale révolutionnaire de l'arthrose pourrait concerner à terme toutes les articulations.

En attendant que ces thérapies cellulaires soient pleinement opérationnelles, les patients qui souffrent de handicaps très sévères peuvent également bénéficier de la chirurgie, qui ne cesse de faire des progrès. Le chirurgien peut notamment implanter une prothèse de hanche ou de genou (arthroplastie), dont la durée de vie atteint à présent les 25 ans, et qui va venir remplacer l’articulation malade et transformer la qualité de vie et l’autonomie des malades. Mais une technologie développée au Québec, la genougraphie, est en train de bouleverser la prise en charge de l’arthrose du genou, qui est la forme de la maladie provoquant le plus d’invalidités fonctionnelles.

Mise au point par des chercheurs du Centre de recherche du Centre hospitalier de l’Université de Montréal (CHUM) et de l’Université TÉLUQ, et opérationnelle depuis 10 ans, la genougraphie s’apparente à un véritable « électrocardiogramme du genou », effectué à l’aide d’un harnais attaché à certaines zones stratégiques de la jambe. Cette nouvelle approche mesure en temps réel les mouvements en trois dimensions (3D) du genou ainsi que ses rotations non visibles à l’œil nu, ce qui permet d’évaluer l’état exact de l’articulation, puis de proposer au patient un plan de soins personnalisé. Une étude récente réalisée sur 515 patients a confirmé les bénéfices thérapeutiques de la genougraphie et montré que cette technique permettait à la fois une amélioration de l’état fonctionnel du genou des patients, une diminution durable de la douleur et des symptômes, et un gain appréciable en autonomie dans la vie quotidienne.

Il y a quelques semaines, des chercheurs américains de l’Université de l’Oklahoma ont annoncé qu’ils avaient pu mettre au point une formule artificielle du complexe de lubrification des articulations, en associant aux squelettes hyaluroniques des polymères riches en sulfonate, de type lubricine, et des polymères riches en phosphocholine, de type lipide. Ces scientifiques ont montré que le complexe obtenu améliorait de manière considérable, en seulement deux mois, la régénération du cartilage, et entraînait une régression drastique de l’arthrose, dans un modèle de rat d'arthrose précoce. Le Docteur Chuanbin Mao, qui dirige ces recherches, précise que « Ces recherches montrent que la lubrification pouvait favoriser la régénération des tissus, ce qui est tout à fait nouveau ».

Il faut enfin souligner que, dans le traitement de l’arthrose comme dans celui de nombreuses autres pathologies graves, le mode de vie est loin d’être anodin et joue un rôle certain, même s'il reste à évaluer avec précision. Par ailleurs, les substances aux vertus anti-inflammatoires et antioxydantes ont montré un effet de répression de la dégradation du tissu. « L’idéal, pour protéger ses articulations, c’est le régime méditerranéen à base de fruits et légumes, huile d’olive, et de poissons, autant d’aliments qui contiennent des molécules aux vertus anti-inflammatoires », explique la Docteure Serfaty-Lacrosnière, nutritionniste. Des recherches récentes ont également montré que la capcaïcine, une molécule de la famille des alcaloïdes, composant du piment rouge, pouvait apporter une réduction sensible des douleurs arthrosiques. L’efficacité du gel à la capsaïcine, dans le traitement de l’arthrose du genou ou de la main, a récemment été confirmée dans cinq essais cliniques randomisés.

Toutes ces récentes avancées, concernant à la fois les mécanismes biologiques fondamentaux de l’arthrose et les nouvelles voies thérapeutiques pour traiter cette maladie, peuvent nous rendre optimistes. Aujourd’hui, on peut affirmer, sans triomphalisme excessif, que cette pathologie invalidante, qui gâche la vie de millions de personnes dans notre pays pourra être vaincue par l’utilisation conjointe des nombreuses approches que j’ai évoquées : chimiothérapie, thérapie cellulaire et génique, ARN, immunothérapie. Mais le combat contre cette maladie passera également par la mise en œuvre d’une véritable politique sanitaire de prévention personnalisée, car on sait à présent que, si la fréquence de l’arthrose a doublé depuis un siècle dans notre pays, ce n’est pas seulement à cause du vieillissement de notre population, mais également à cause de la progression constante de la sédentarité et du nombre de personnes en surpoids, qui a doublé depuis 50 ans et représente maintenant la moitié de la population. Or, de nombreux travaux ont montré que le fait d’être en surpoids multipliait par quatre les risques d’arthrose. A contrario, et cela est logique, il est également établi qu’une perte de poids, même minime, permettait de ralentir la dégénérescence du cartilage articulaire (Voir Eurekalert).

S’il est donc avéré que la prévention efficace de l’arthrose est indissociable de la lutte contre l’obésité et la sédentarité, cette prévention passera également par une alimentation plus saine et plus équilibrée. Il y a là un vaste terrain de recherche qui reste encore largement à explorer et qui est porteur de grandes potentialités pour éviter ou retarder cette maladie bien trop fréquente…

Mais, pour conclure exceptionnellement, aujourd'hui, je vais me permettre de sortir de ma démarche de rigueur qui me guide en permanence dans la rédaction de mes éditos pour vous parler de moi. Il y a une quinzaine d'années, j'avais alors 66 ans, je souffrais beaucoup de douleurs arthrosiques essentiellement aux épaules, aux genoux et à la colonne vertébrale. Ces douleurs étaient si importantes que mon chirurgien m'a même remplacé mon épaule droite par une prothèse il y a dix ans. Ayant grâce à vous pris l'habitude, depuis 22 ans, de surveiller en permanence toutes les innovations apparues aux quatre coins de notre planète, j'ai pris la décision de voir comment au Japon, en Inde ou en Chine, le citoyen averti traitait ces problèmes d'arthrose. Et là, j'ai découvert tous les bienfaits apportés par la curcumine. Alors j'ai tenté de faire comme ces orientaux qui, avec leurs approches ayurvédiques, n'ont pas du tout les mêmes approches de ce type de maladie que les occidentaux. Depuis 8 ans, je prends, chaque jour, 2 gélules de curcuma. Mais là aussi, l'utilisation de ce curcuma a beaucoup évolué dans ces 8 années. Les chercheurs se sont aperçus que le curcuma pur tel qu'il est ingéré, en quantité, chaque jour par les indiens, était relativement peu efficace car mal assimilé par l'organisme humain au niveau de l'intestin. Depuis 8 années, de nombreuses innovations de l'utilisation du curcuma sont apparues dans le domaine des compléments alimentaires. Mais il y a un peu plus de 2 ans est apparue une forme nouvelle de curcuma qui, selon les scientifiques qui l'ont étudiée, serait 270 fois plus efficace que le curcuma utilisé seul. Un laboratoire indien a réussi à enrober la curcumine dans des micro-capsules en fénugrec pour que ce curcuma ne soit pas en grande partie détruit quand il traverse l'estomac (procédé breveté CurQfen). Depuis un peu plus de 2 ans, je prends systématiquement 1 gélule le matin + 1 gélule le soir. Or, je vous l'affirme sereinement 6 mois après le début de ce traitement (oui il faut un peu de temps avant de ressentir les effets !) par des gélules fabriquées par le procédé CurQfen, toutes mes douleurs arthrosiques ont disparu, que ce soit à l'épaule, aux genoux ou à la colonne vertébrale. Aussi, vous comprenez, j'en suis certain, que je prendrai ce complément alimentaire efficace jusqu'à mon dernier jour. Mon chirurgien, examinant le scanner de mon épaule gauche, il y a 10 ans, m'avait averti qu'il lui faudrait certainement équiper mon épaule gauche d'une seconde prothèse vers 2020. L'année dernière, je suis donc allé le voir pour lui dire que je n'avais plus aucune souffrance liée à l'arthrose. Il m'a dit en être très heureux mais j'ai ressenti qu'il pensait plutôt que j'avais beaucoup de chance. Enfin dernière information : ce traitement me revient à 19 euros par mois, soit 63 centimes par jour...

René TRÉGOUËT

Sénateur honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat

e-mail : tregouet@gmail.com


TIC
Information et Communication
Stocker les données dans de l'encre de couleur
Mardi, 30/11/2021 - 14:14

En 2010, le monde produisait deux zettaoctets de données numériques, soit l'équivalent de deux milliards de téraoctets. En 2020, il en produisait 47 zettaoctet et, selon Statista, le volume mondial de données devrait dépasser les 2 000 zettaoctets en 2035. Les data centers qui hébergent cette quantité phénoménale de  données consomment plus de 200 TWh par an, soit 40 % de la consommation électrique totale de la France. Face à ce défi que représente l'explosion des données à conserver, une équipe de chercheurs de l'Université de Harvard a inventé un système révolutionnaire pour stocker des données numériques (texte, images, vidéos...) grâce à des molécules stockées dans de l'encre de couleur qui est ensuite imprimée sous forme de motif.

Le système utilise un mélange de sept colorants fluorescents disponibles dans le commerce. Chaque nombre, lettre et pixel des données que l'on veut stocker est codé sous forme binaire avec des 1 et des 0, selon qu'un colorant particulier est absent ou présent. À l'écriture, les molécules de colorant sont projetées par une imprimante jet d'encre sur une surface époxy contenant certains groupes amines réactifs. Une fois déposées à la surface, les molécules forment des liaisons stables, ce qui verrouille l'information en place. Pour « lire » les données, on utilise un microscope fluorescent qui détecte la présence ou l'absence de molécules de colorant, et peut donc décrypter le message binaire (les 0 et 1). Les chercheurs ont ainsi pu stocker 1.407.542 octets d'informations sur un substrat époxy de 7,2 x 7,2 millimètres avec une précision de 99,6 % et une vitesse de 469 bits par seconde. Mieux encore, ils ont pu lire les données fluorescentes 1.000 fois sans pertes significatives.

« Cette méthode donne accès à un stockage de données à faible coût », se réjouit Amit Nagarkar, auteur principal de l'article publié dans ACS Central Science. « Elle ne requiert que des technologies commerciales existantes - l'impression à jet d'encre et la microscopie à fluorescence ». Ce stockage par colorant pourrait être particulièrement utile pour les informations sensibles (puisqu'il est inviolable), comme les dossiers financiers et juridiques, ou lorsque le stockage à long terme est crucial, comme pour les données satellitaires. De plus, la technique ne nécessite aucune énergie une fois les données enregistrées, et n'est pas sensible à l'eau comme une bande magnétique par exemple.

En 2016, des chercheurs du CNRS avaient déjà réussi à stocker des données dans des polymères artificiels, représentant des 0 et des 1. Mais le processus est beaucoup plus laborieux, car il faut synthétiser les monomères et l'impression est très lente. En 2019, une autre équipe de l'Université de Harvard était parvenue à stocker des données numériques sur des petites molécules organiques (un ensemble de 12 oligopeptides). Cette dernière se fondait sur la masse de chaque molécule pour coder et décoder l'information. La nouvelle méthode à base de colorants est plus rapide à mettre en œuvre en lecture que toute autre méthode, fait valoir l'équipe d'Amit Nagarkar.

« Les méthodes de stockage de données alternatives comme celle à base de colorants vont donc prendre de plus en plus d'importance au cours du XXIe siècle », conclut Amit Nagarkar.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Harvard

Première mondiale : dépôt d’archives numériques encodées sur ADN aux Archives Nationales
Lundi, 29/11/2021 - 15:20

Le stockage et l'archivage des données numériques sont des enjeux stratégiques critiques pour l’économie, la pérennité et la sécurité de nos sociétés. Cependant, ils se heurtent aujourd’hui à la concomitance de trois facteurs de limitation majeurs : la faible durée de vie des supports de stockage ; la quantité d’énergie gigantesque requise pour ce stockage, induisant un coût économique et un impact environnement considérables ; l’expansion vertigineuse des données qui entraîne une demande de stockage largement supérieure à nos capacités.

En particulier, les supports actuels de stockage ne sont plus suffisants pour archiver nos données : depuis 2010, la demande est supérieure à l’offre de stockage. A terme, les systèmes classiques de stockage ne sont pas soutenables. Ainsi, la transformation numérique de nos sociétés (intelligence artificielle, Big Data, objets connectés, voitures autonomes, informatique quantique...) nécessitera une évolution technologique majeure de nos systèmes de stockage de données.

Afin de lever ces limitations et de développer des systèmes de stockage de données plus performants, l’équipe de Stéphane Lemaire, directeur de recherche CNRS au Laboratoire de biologie computationnelle et quantitative (CNRS/Sorbonne Université) et Pierre Crozet, maître de conférences à Sorbonne Université, a cherché à tirer profit du potentiel offert par le vivant. Utilisant la biologie, ils ont exploité une forme de stockage de données qui n’a pas été inventée par l’Homme, mais qui se perfectionne depuis près de 4 milliards d’années : l’ADN, le support de l’information génétique.

Le stockage d’information numérique sur ADN est une technologie émergente pour laquelle toutes les approches publiées sont uniquement basées sur des méthodes chimiques, physiques, mathématiques et informatiques. En effet, la piste biologique n’avait pas encore été explorée. Des technologies très précises de manipulation de l’ADN existent dans le vivant (lecture, copie, édition, correction d’erreurs, accès direct, amplification du signal, etc.) et peuvent être domestiquées et adaptées via des approches de biologie synthétique pour lever les limitations actuelles du stockage sur ADN. C’est cette stratégie qui a permis à l’équipe de développer le DNA Drive, une nouvelle technologie de stockage sur ADN bio-inspirée.

Le stockage des données peu souvent consultées constitue une solution d'avenir pour trois raisons. D'abord la stabilité de l’ADN se compte en dizaines, voire en centaines de milliers d’années, ce qui est incomparable avec celle des supports de stockage actuels. Un génome complet a par exemple été obtenu à partir d’une défense de mammouth âgée de plus d’un million d’années. Ensuite, ce stockage est non énergivore : l’ADN est stable à température ambiante sans aucun apport d’énergie s’il est conservé dans des conditions adéquates (sans eau, ni air, ni lumière). Enfin, ce stockage est extrêmement compact : avec une densité maximale de 450 millions de Teraoctets par gramme d’ADN (0,45 Zettaoctets/g), l’intégralité des données mondiales pourrait tenir dans 100 g d’ADN, soit le volume d’une tablette de chocolat.

Le DNA Drive présente l’avantage d’être compatible avec tout type d'information numérique et permet d'encoder tout type de systèmes de fichiers avec des tables d'allocations, des répertoires, des métadonnées, etc. De plus, il offre un accès direct (random access) aux données car les secteurs ADN sont bordés de blocs d'index, permettant de relire spécifiquement chaque secteur sans avoir besoin de relire l'intégralité des données. L’ensemble de ces propriétés permet de définir un nouveau standard pour le stockage d'information numérique sur ADN.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

CNRS

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Matière
Matière et Energie
Un matériau torsadé conduit et isole la chaleur en même temps
Mercredi, 01/12/2021 - 13:14

Miniaturiser les circuits électroniques implique également de réduire la taille des systèmes de refroidissement ou de ventilation, ce qui complique le maintien des composants sensibles à l’écart de ceux dont la température de fonctionnement s’avère élevée. Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Nature, des chercheurs de l’Université de Chicago ont trouvé un moyen de produire des matériaux particulièrement bien adaptés à cette tâche. À la fois isolants et conducteurs, ceux-ci empêchent la chaleur de se déplacer dans une direction tout en lui permettant de circuler librement dans une autre.

« L’un des plus grands défis de l’électronique est de contrôler la chaleur à cette échelle, car certains composants se révèlent très instables à haute température », explique Shi En Kim, premier auteur de l’étude. « Avec un matériau à la fois capable de conduire la chaleur et de l’isoler dans différentes directions, nous pouvons la siphonner de sources telles que les batteries, tout en évitant les parties les plus fragiles du dispositif ».

La clé réside dans une fine pellicule de disulfure de molybdène. L’équipe a constaté qu’en empilant plusieurs feuilles de ce matériau (considéré comme un excellent conducteur de chaleur) puis en les tordant légèrement, la chaleur était totalement incapable de passer verticalement d’une couche à l’autre, mais pouvait toujours se déplacer horizontalement à travers la feuille elle-même.

En pratique, cette technique pourrait être utilisée pour fabriquer des boucliers thermiques capables de bloquer la chaleur et de la transporter. Ce qui permettrait d’éviter que des éléments tels que les batteries ne chauffent des composants électroniques sensibles situés à proximité et que la chaleur que ces derniers dégagent ne les endommage. Une telle approche ouvre également la voie à des générateurs thermoélectriques (dispositifs possédant un côté chaud et un côté froid et produisant un courant électrique à partir de cette différence de température) beaucoup plus efficaces.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Fermer les nanopores dans la silice pour encapsuler des radionucléides
Mercredi, 01/12/2021 - 10:53

Comment simplifier les procédés de traitement d'effluents contaminés qui comptent de nombreuses étapes de concentration et de conditionnement ? Des travaux de recherche fondamentale sur l'irradiation de la silice mésoporeuse pourraient bien inspirer une nouvelle stratégie en la matière. Ce matériau a une composition chimique analogue à celle des matrices de stockage des déchets nucléaires de haute activité (verre) et sa très grande surface spécifique permet d'« absorber » les radionucléides. Mais pourrait-il les piéger ?

Pour le savoir, les chercheurs de l'ICSM et du CIMAP (Iramis) ont irradié des pastilles de silice – fabriquées par compression de grains de silice mésoporeuse – par des électrons de 30 keV, représentatifs de la radioactivité bêta. Ils observent l'effondrement de la porosité de la silice, caractérisée par la densification des grains et la fermeture des pores à l'échelle nanométrique.

Les résultats publiés sur les pastilles ont été confirmés plus récemment par une observation in-situ sur des couches fines de silice mésoporeuse. En 2022, une expérience mettant en œuvre du plutonium 238 doit être réalisée à l'Institut européen de recherche (Joint Research Centre) sur les éléments transuraniens (Allemagne) pour vérifier la validité du concept pour une irradiation alpha interne (par désintégration du plutonium 238). La fermeture des nanopores devrait être plus rapide et plus complète que par irradiation externe par des électrons.

Ce procédé compact pourrait être adapté à tous types d'effluents liquides, aqueux ou organiques, contenant des radionucléides émetteurs alpha, bêta, gamma. Il pourrait être particulièrement intéressant pour le traitement en colonne des effluents produits dans les installations nucléaires ou sur des sites de démantèlement.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

CEA

Une veste équipée de panneaux solaires invisibles
Lundi, 29/11/2021 - 16:24

Des étudiants en design et en physique de l'Université d'Aalto, située en Finlande, pourraient bien avoir trouvé la solution qui permettrait de faciliter votre quotidien : une veste équipée de panneaux solaires. Si l'idée vous semble familière, c'est sûrement car Tommy Hilfiger avait déjà présenté un concept similaire, et ce dès 2014. Baptisé Sun-Powered Textiles, le projet des étudiants parvient cependant à surpasser celui de la marque de prêt-à-porter américaine, en rendant les panneaux photovoltaïques complètement invisibles. Envolée, la peur du fashion faux pas.

Les étudiants finlandais n'ont pas réussi à reproduire la célèbre cape d'invisibilité de Harry Potter, mais ont simplement décidé de placer le dispositif sous le tissu de la veste, en optimisant la fabrication afin de laisser passer un maximum de lumière. Ils précisent par ailleurs que cette technique fonctionne avec du coton, du lin, du polyester ou tout autre type de textile, et que les composants électroniques ne seront pas détériorés après un passage dans une machine à laver.

L'université assure également qu'un éclairage artificiel peut suffire, mais sans fournir d'indication sur la puissance de ces panneaux solaires. Difficile donc de savoir de toute façon combien de temps il faudrait à cette veste pour recharger des accessoires connectés. Enthousiastes face aux perspectives offertes par les Sun-Powered Textiles, les étudiants réfléchiraient déjà à adapter ce système à des rideaux, et même à des écrans.

Cette innovation pourrait en tout cas bénéficier de l'essor du marché des accessoires de technologie portatifs (wearables). Selon le cabinet Gartner, les ventes du secteur ont augmenté de 70 % en 2020 pour atteindre un chiffre d’affaires de 69 milliards de dollars (environ 59 milliards d'euros), et devraient dépasser les 80 milliards de dollars en 2021.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Dezeen

Le moteur à iode pourrait révolutionner l’industrie spatiale
Lundi, 29/11/2021 - 15:23

C'est une avancée majeure dans la conquête spatiale, la jeune société française Thrustme vient de publier dans Nature les résultats de ses essais concluants pour son moteur spatial fonctionnant à l’iode. Pendant plus de six mois dans l’Espace, le moteur lancé en novembre 2020 a permis de modifier à plusieurs reprises l’orbite d’un petit satellite de type cubesat – un cube de 10 centimètres de côté et d’environ 1 kilo. Ce dernier a offert de meilleurs résultats que le xénon, traditionnellement utilisé par ces dispositifs, soulignant son utilité potentielle pour les futures missions spatiales.

Les engins spatiaux utilisent des systèmes de propulsion au propergol pour se déplacer dans l’Espace, qui les aident notamment à changer d’orbite ou à éviter les collisions. Ces résultats montrent que l’iode est non seulement une alternative viable au propergol conventionnel xénon mais qu’il ouvre la voie à une miniaturisation sans précédent des systèmes de propulsion spatiaux.

Actuellement, le xénon est le principal agent propulsif utilisé dans les systèmes de propulsion électrique, mais s’avère rare et coûteux à produire. En tant que gaz, celui-ci doit également être stocké à très haute pression, ce qui nécessite un équipement avancé. Possédant une masse atomique similaire à celle du xénon, l’iode se révèle plus abondant et beaucoup moins cher.

Explorée depuis une vingtaine d’années – notamment par les chercheurs de l'école polytechnique et du CNRS, Ane Aanesland et Dmytro Rafalskyi, qui ont fondé Thrustme en 2017 – l’alternative de l’iode présente plusieurs avantages. « L’iode est stocké sous forme solide, contrairement au xénon qui est embarqué sous haute pression, ce qui présente des risques pour les satellites », rappelle Dmytro Rafalskyi. Autres avantages : un coût réduit, de meilleures performances et une densité plus importante. Ainsi, l’iode solide affiche des performances 50 % supérieures à celles du xénon et présente une densité de stockage trois fois plus importante.

Ce système de propulsion commence par chauffer un bloc solide d’iode, le transformant en gaz. Ce dernier est bombardé d’électrons à grande vitesse, ce qui le transforme en un plasma d’ions d’iode et d’électrons libres. Le matériel chargé négativement accélère alors les ions d’iode chargés positivement du plasma vers l’échappement du système et propulse l’engin spatial en avant.

L’équipe a testé ce système de propulsion dans l’Espace sur un petit satellite CubeSat de 20 kilos. Celui-ci a été lancé à bord d’une fusée le 6 novembre 2020 et placé en orbite à une altitude de 480 kilomètres. L’équipe a fait fonctionner le système avec succès à 11 reprises, dans une série de petites manœuvres s’étant achevée le 28 février 2021. Le moteur à iode s’est révélé légèrement plus performant (il présentait une efficacité énergétique globale plus élevée) que les systèmes au xénon, démontrant sa viabilité en tant qu’agent propulseur.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Thrusme

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Terre
Sciences de la Terre, Environnement et Climat
Retirer le carbone de l’atmosphère avec des épandages de poudre de roche
Lundi, 29/11/2021 - 15:28

Pour atteindre les objectifs ambitieux de réduction de moitié de nos émissions de CO2 d'ici 2050, sortir des énergies fossiles ne suffira pas. Il faudra également extraire le dioxyde de carbone de l'atmosphère pour espérer atteindre les objectifs climatiques fixés par les Accords de Paris en 2015. Ces émissions « négatives » soulèvent un incroyable défi. Comment développer, dans les délais impartis et à l'échelle de la planète, des technologies robustes, peu onéreuses et acceptables par tous ?

Les technologies d'émissions négatives (NET) naturelles les plus emblématiques consistent à renforcer les puits de carbone des écosystèmes terrestres, comme la plantation d'arbres, et à produire de la bioénergie avec capture et stockage de CO2. La NET, objet de cette étude, consiste à amender les sols avec des minéraux qui absorbent du CO2, c'est-à-dire à accélérer le cycle géologique du carbone. Le basalte est une roche abondante qui, sous forme de poudre, réagit avec le dioxyde de carbone de l'atmosphère et l'élimine selon deux voies. D'une part, le CO2 forme de l'acide carbonique qui dissout le basalte et forme des ions bicarbonates (HCO3-) qui sont ensuite transportés par les rivières et stockés dans les océans. D'autre part, le basalte libère en se dissolvant des nutriments comme le phosphore, qui fertilisent les sols et facilitent la croissance des plantes, la production de biomasse, et in fine, le stockage du carbone dans de nombreux écosystèmes.

En s'appuyant sur des simulations numériques, une équipe internationale menée par le LSCE a quantifié pour la première fois la masse de carbone potentiellement stockable par l'amendement des sols à grande échelle avec de la poudre de basalte riche en phosphore. À la différence des études précédentes de ce type portant sur l'amendement de terres agricoles, les chercheurs ont modélisé un scénario de plus grande envergure, avec un épandage global sur tous types de terrains.

Ils montrent que près d'une gigatonne de CO2 (109 t) par an pourrait être éliminée de l'atmosphère à un coût modéré (150 $ par tonne de CO2). Cette simulation d'un scénario idéal permet d'estimer le potentiel biophysique et le temps caractéristique de cette NET. Elle révèle que l'effet est maximal dans les régions où les sols sont appauvris.

Selon les chercheurs, l'amendement des sols par le basalte a été sous-estimé jusqu'à présent et cette option devrait être étudiée sérieusement dans le cadre de l'atténuation du changement climatique par la gestion des terres. Pour parvenir à l'objectif visé, il faudrait extraire du basalte à grande échelle et déployer des systèmes d'épandage aéroportés à faible empreinte carbone comme des drones ou des dirigeables, dans des zones reculées.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

CEA

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Vivant
Santé, Médecine et Sciences du Vivant
Nutrition des seniors : les produits laitiers renforcent les os et limitent les risques de fractures
Mercredi, 01/12/2021 - 13:21

Des scientifiques australiens de l'Université de Melbourne ont montré qu'une augmentation de la consommation de produits laitiers dans l’alimentation des seniors permet d’éviter les chutes accidentelles et les fractures. Les produits laitiers, comme le fromage ou les yaourts, sont riches en calcium et en protéines, ce qui contribue à renforcer la densité osseuse. « De nombreuses personnes âgées vivant dans des maisons de retraite ont tendance à avoir une alimentation douteuse, ce qui entraîne invariablement une fragilisation des os et un risque accru de chutes », affirment les auteurs de l’étude. « La plupart des estimations montrent qu'environ 30 % de toutes les fractures de la hanche surviennent chez les résidents des maisons de soins infirmiers ».

Les chercheurs ont tenté de déterminer si l'atteinte régulière des quantités quotidiennes recommandées de calcium (1 300 mg) et de protéines (1 g/kg de poids corporel) à partir d'aliments entraîne effectivement une baisse tangible des chutes et des fractures qui en résultent. Pour cela, ils ont observé 7 195 résidents de 60 établissements australiens pendant deux ans. Les participants étaient généralement en bonne santé en ce qui concerne les niveaux d’apport en vitamine D, mais à peu près tout le monde mangeait bien en dessous des niveaux recommandés de calcium et de protéines chaque jour. Pendant la durée de l’étude, la moitié des maisons de soins ont commencé à donner aux résidents beaucoup plus de fromage, de lait et de yaourt, tandis que l'autre moitié s'en tenait à leurs menus habituels.

À la fin de la période de suivi, un total de 324 fractures – dont 135 fractures de la hanche –, 4 302 chutes et 1 974 décès ont été recensés. Les résultats montrent que dans les maisons de soins qui ont fourni plus de produits laitiers, les membres ont eu une réduction de 33 % du risque de fractures de toutes sortes. Plus précisément, plus de produits laitiers disponibles a conduit à une baisse de 46 % du risque de fracture de la hanche. Les chercheurs ont également relevé un risque global de chute inférieur de 11 %.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

BMJ

Un régime à base d’acides aminés essentiels permettrait de prévenir la démence
Mercredi, 01/12/2021 - 13:17

Des chercheurs japonais ont montré qu’il était possible de fortement ralentir cette progression, dans un modèle murin de la maladie d’Alzheimer, en faisant suivre aux animaux un régime riche en acides aminés essentiels. Au préalable, les chercheurs ont pu démontrer qu’un régime pauvre en acides aminés accélérait la dégénérescence cérébrale dans des modèles de souris de la maladie d’Alzheimer. Ces scientifiques ont expérimenté un traitement visant à administrer un supplément alimentaire en acides aminés, connu sous le nom d’Amino LP7, pour augmenter significativement les niveaux de sept acides aminés spécifiques essentiels à l’organisme.

La démence touche principalement les personnes âgées, avec environ 225 000 nouveaux cas annuels rien qu’en France (et 10 millions au niveau mondial). Malheureusement, les principales formes sont incurables, menant à une démence progressive puis à la mort dans le cas d’Alzheimer (la plus fréquente). Les traitements disponibles, censés ralentir la progression de la maladie, sont peu efficaces.

Dans cette nouvelle étude, des chercheurs du National Institutes for Quantum Science and Technology (Japon), ont découvert qu’Amino LP7, un supplément contenant sept acides aminés spécifiques (à savoir le tryptophane, la lysine, la phénylalanine, la valine, la leucine, l’isoleucine et l’histidine), peut ralentir la dégénérescence cérébrale et le développement de la démence dus à Alzheimer chez la souris. Ils ont également montré au préalable qu’un régime pauvre en protéines peut accélérer cette dégénérescence. Les détails de l’étude ont été publiés dans la revue Science Advances.

« Nos résultats soulignent l’importance d’acides aminés spécifiques comme médiateurs systémiques de l’homéostasie cérébrale contre les processus neurodégénératifs », écrivent les chercheurs dans leur document. « Chez les personnes âgées, les régimes pauvres en protéines sont liés à un mauvais maintien des fonctions cérébrales. Les acides aminés sont les éléments constitutifs des protéines. Nous avons donc voulu comprendre si une supplémentation en acides aminés essentiels peut protéger le cerveau des personnes âgées contre la démence, et si oui, quels mécanismes contribueraient à cet effet protecteur », explique le Docteur Makoto Higuchi des National Institutes for Quantum Sciences and Technology, l’un des auteurs principaux de l’étude.

Pour commencer, Higuchi et son équipe ont étudié comment un régime pauvre en protéines affecte le cerveau chez des souris modèles de la maladie d’Alzheimer. Nous savons par le biais d’études précédentes que lorsque la maladie arrive à un certain stade, l’on constate une neurodégénérescence et la présence conjointe d’agrégats de protéines β-amyloïdes et « tau ».

Une fois la maladie induite et s’étant développée suffisamment, les chercheurs ont soumis certaines souris à un régime pauvre en protéines. Ils ont alors constaté que ces dernières présentaient non seulement une dégénérescence cérébrale accélérée, mais aussi des signes de mauvaise connectivité neuronale. C’est alors qu’ils ont tenté d’inverser ces effets avec une supplémentation en Amino LP7. Et ce fut un succès : la combinaison des sept acides aminés testés semble inhiber les lésions cérébrales, concluent-ils. Ces travaux s’inscrivent dans le prolongement d’études antérieures, qui ont démontré l’efficacité d’Amino LP7 pour améliorer les fonctions cognitives dans divers modèles de pathologies neurologiques.

Les chercheurs ont ensuite constaté que les souris non traitées présentaient des niveaux élevés de dégénérescence progressive du cerveau, mais le traitement par Amino LP7 a empêché la mort neuronale prématurée et a donc réduit la dégénérescence, même si les agrégats de protéines tau étaient toujours présents. Amino LP7 semblait donc affecter différents marqueurs de dégénérescence cérébrale dans leur modèle de maladie d’Alzheimer induit chez la souris. « Les plaques de Tau dans le cerveau sont caractéristiques de la maladie d’Alzheimer et la plupart des traitements les ciblent. Cependant, nous avons montré qu’il est possible de surmonter ce dépôt de Tau et de prévenir l’atrophie cérébrale via une supplémentation en Amino LP7 », déclare le Docteur Akihiko Kitamura, qui a également dirigé cette étude.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

QST

Une nouvelle molécule contre le traumatisme crânien
Mercredi, 01/12/2021 - 13:09

Des chercheurs de l’Université de Californie et du San Francisco/Gladstone Institute of Neurological Disease, en travaillant sur les processus moléculaires en cause dans les lésions cérébrales traumatiques à long terme, ont découvert le rôle clé d’une molécule médiateur du système du complément, C1q, dans les processus de neuroinflammation et de neurodégénérescence secondaires et chroniques.

La molécule découverte, C1q apparaît responsable de l'inflammation chronique et de la perte neuronale secondaire spécifiquement dans le circuit cortico-thalamo-cortical. Ainsi, après une lésion cérébrale traumatique légère (TCC), cette molécule appelée facteur du complément C1q semble jouer un rôle dans les effets secondaires des lésions cérébrales, tels que les troubles du sommeil, l’épilepsie et plus largement l'inflammation.

De précédentes études avaient déjà suggéré que le système du complément pouvait intervenir dans ces incapacités post-trauma en favorisant une inflammation et une neurotoxicité accrues à proximité des sites de la lésion cérébrale. L'étude menée chez la souris modèle de trouble traumatique cérébral léger, révèle le rôle d’un composant spécifique du complément 1q (C1q) : une expression accrue de C1q entraîne une inflammation chronique et d'une perte neuronale, en particulier dans le circuit cortico-thalamo-cortical (CTC). Cette perte de neurones induit à son tour une perturbation du sommeil et le développement de crises d’épilepsie. Cependant, le blocage de l'expression de C1q permet de bloquer ces effets ce qui confirme le rôle d’interrupteur de la molécule dans le développement de lésions post-traumatisme cérébral.

Ainsi, l’équipe californienne suggère aussi que les manipulations génétiques ou induites par des médicaments, de cette voie moléculaire C1q permettrait de réduire les effets de traumatismes crâniens légers voire sévères. Ces travaux, en identifiant cette nouvelle cible C1q, apportent donc l’espoir de nouveaux traitements permettant de prévenir les effets à long terme des traumatismes crâniens, l'une des principales causes d'invalidité chez les enfants et les adultes. Rappelons que les traumatismes crâniens touchent plus de 70 millions de personnes chaque année et sont une cause majeure d'invalidité. La plupart de leurs effets secondaires se développent des mois ou des années après l'impact initial.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Science

Les infections virales pourraient favoriser les maladies neurodégénératives
Mercredi, 01/12/2021 - 10:49

Des chercheurs allemands de l'Institut de recherche sur les maladies neurodégénératives de Bonn ont mis en évidence le rôle néfaste de certains virus dans le déclenchement des maladies neurodégénératives. « Le cerveau des patients atteints de maladies neurodégénératives contient parfois certains virus », explique Ina Vorberg, autrice de l’étude. « Ils sont suspectés de provoquer une inflammation ou d'avoir un effet toxique, accélérant ainsi la neurodégénérescence ».

Dans cette recherche, les scientifiques se sont intéressés aux effets des virus sur les protéines responsables de ces pathologies. Les agrégats de protéines, qui sont présents dans les maladies à prions telles que la maladie de Creutzfeldt-Jakob, ont la capacité de passer d'une cellule à l'autre, où ils transfèrent leur forme anormale à des protéines du même type. Ainsi, la maladie se propage à travers le cerveau. Les mêmes processus sont impliqués dans la maladie d’Alzheimer et celle de Parkinson. « Les mécanismes précis de transmission sont inconnus », précise Ina Vorberg. « Cependant, les membranes doivent établir un contact et fusionner. Ceci est facilité lorsque des ligands sont présents qui se lient aux récepteurs à la surface cellulaire et provoquent ensuite la fusion des deux membranes ». Les ligands sont des molécules capables de se lier à d’autres molécules.

Pour en savoir plus, l’équipe de recherche a réalisé différentes expériences de culture cellulaire. Ils ont observé le transfert de molécules et la formation des agrégats dans les maladies neurodégénératives. Imitant ce qui se passe à la suite d'une infection virale, les chercheurs ont incité les cellules à produire des protéines virales qui interviennent dans la liaison des cellules et la fusion membranaire. Deux protéines ont été choisies comme exemples principaux : la protéine SARS-CoV-2, et la glycoprotéine du virus de la stomatite vésiculeuse VSV-G, produite par un agent pathogène qui infecte le bétail et d'autres animaux.

Les chercheurs ont constaté que les protéines virales sont présentes dans la membrane cellulaire et dans les vésicules extracellulaires. « Leur présence a augmenté la propagation des agrégats de protéines entre les cellules, à la fois par contact cellulaire direct ou par des vésicules extracellulaires », précisent les auteurs. Les ligands ont facilité la transmission des agrégats de protéine et la création de nouveaux agrégats. « Les ligands agissent comme des clés qui déverrouillent les cellules réceptrices et se faufilent dans la cargaison dangereuse », compare Ina Vorberg.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Chimiothérapie, immunothérapie et lésions tumorales : un trio gagnant contre le cancer…
Mardi, 30/11/2021 - 14:30

Des chercheurs américains du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont eu l'idée de retirer les cellules tumorales de l'organisme, puis de les traiter avec des médicaments de chimiothérapie et enfin les replacer dans la tumeur. Un procédé qui, dans le jargon scientifique, répond au nom "de mort cellulaire immunogène". L'intérêt de cette nouvelle approche repose sur le fait d'administrer en même temps des médicaments qui semblent agir comme un signal de détresse en incitant les cellules tumorales endommagées à réagir. « Lorsque vous créez des cellules dont l'ADN est endommagé mais qui ne sont pas tuées, dans certaines conditions, ces cellules vivantes et blessées peuvent envoyer un signal qui réveille le système immunitaire », explique Michael Yaffe, directeur du MIT Center for Precision Cancer Medicine et membre du Koch Institute for Integrative Cancer Research du MIT, qui a co-dirigé cette étude.

La classe de médicaments utilisée dans ces travaux est celle "des inhibiteurs de points de contrôle" qui peuvent s'avérer efficaces pour combattre les cellules tumorales, mais uniquement dans un cas restreint de cancers spécifiques. Les auteurs de ces travaux ont donc cherché à améliorer l'efficacité de ces traitements en les associant à des chimiothérapies cytotoxiques. Les scientifiques du MIT ont commencé par traiter les cellules cancéreuses avec plusieurs médicaments de chimiothérapie différents, à des doses différentes. D'après les résultats de leur expérience réalisée sur des souris, le traitement était capable d'éliminer complètement les tumeurs chez près de la moitié des rongeurs. Les chercheurs ont toutefois constaté que les cellules tumorales qui stimulaient le système immunitaire n'étaient pas mortes, mais blessées par la chimiothérapie. « Cela décrit un nouveau concept de blessure immunogène des cellules plutôt que de mort immunogène des cellules pour le traitement du cancer », suppute Michael Yaffe.

Les médicaments qui semblent fonctionner le mieux avec cette approche sont ceux qui causent des dommages à l'ADN. Les chercheurs ont en effet découvert que lorsque l'ADN est endommagé dans les cellules tumorales, il active des voies cellulaires qui répondent au stress. Ces voies envoient des signaux de détresse qui incitent les lymphocytes T à passer à l'action et à détruire non seulement les cellules endommagées, mais aussi toutes les cellules tumorales situées à proximité.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Science

Covid-19 : un impact sur l’irrigation vasculaire du cerveau
Mardi, 30/11/2021 - 14:02

Les vaisseaux sanguins sont composés de cellules endothéliales. Parmi elles, les cellules endothéliales vasculaires du cerveau qui composent la barrière hémato-encéphalique (BHE). La fonction principale de la BHE est d'isoler le système nerveux central de la circulation sanguine, empêchant ainsi que des substances étrangères ou molécules potentiellement toxiques ne pénètrent dans le cerveau et la moelle épinière, tout en permettant le transfert de nutriments essentiels à leur activité. Participant à cet effort, les cellules endothéliales vasculaires du cerveau jouent donc un rôle primordial dans la bonne irrigation sanguine du cerveau et leur survie est essentielle à son bon fonctionnement.

Dans le cadre d’une collaboration internationale financée par le Conseil Européen de la Recherche3, les auteurs de l’étude se sont intéressés aux cellules endothéliales vasculaires du cerveau et aux conséquences d’une infection par le SARS-CoV-2 sur leur fonctionnement. Grâce à des modèles d’étude précliniques mais également en étudiant le cortex de patients décédés des suites d’une infection au SARS-CoV-2, les chercheurs montrent que l’infection entraînerait la mort des cellules endothéliales du cerveau, ce qui donnerait lieu à l’apparition de « vaisseaux fantômes » dans le cerveau (c’est-à-dire des tubes vides, sans cellules endothéliales). En conséquence, ces cellules essentielles ne pourraient plus assurer leur fonction au niveau de la barrière hémato-encéphalique.

Comment cette mort des cellules endothéliales survient-elle ? Quels sont les mécanismes impliqués ? Grâce à des techniques de pointe, l’équipe a découvert que le SARS-CoV-2 fait fabriquer, à partir de son propre matériel génétique, des ciseaux moléculaires par les cellules endothéliales qu’il infecte. Ces ciseaux vont couper une protéine appelée NEMO, indispensable à la survie des cellules endothéliales qui vont donc mourir.

Selon les scientifiques, la mort des cellules endothéliales vasculaires du cerveau peut entraîner deux conséquences majeures : d'une part, une rupture temporaire de la barrière hémato-encéphalique provoquant des microhémorragies dans des régions où le sang n’est pas censé accéder librement, d'autre part, une hypoperfusion de certaines régions du cerveau (due à la présence de vaisseaux fantômes non fonctionnels), c’est-à-dire une diminution du débit sanguin pouvant entraîner le décès des patients dans les cas les plus graves.

Par ailleurs, les scientifiques s’interrogent sur les conséquences à long-terme de cette phase de vulnérabilité au cours de laquelle le cerveau des patients est moins irrigué. Selon eux, même si cette hypothèse reste encore à vérifier, cette fenêtre de temps pourrait prédisposer certaines personnes ayant contracté la maladie à développer des troubles cognitifs, neurodégénératifs, voire des démences. « Cette prise de conscience de la gravité de l’infection par le SARS-CoV2 et ses conséquences pour le bon fonctionnement de notre cerveau est capitale pour permettre la meilleure prise en charge possible des patients ayant été infectés dans les années à venir », conclut Vincent Prévot, directeur de recherche à l’Inserm.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

CNRS

Transgene : des premiers résultats très encourageants pour son vaccin contre le cancer
Lundi, 29/11/2021 - 15:09

Un immense espoir pour de nombreux malades. Un vaccin inédit contre la récidive du cancer est mis au point actuellement à Toulouse et les premiers résultats s'avèrent très encourageants, une prouesse scientifique et technologique. Le délai de fabrication est très court, chaque vaccin sur-mesure est conçu en seulement trois mois. Les médecins commencent par analyser la tumeur afin d'établir ses caractéristiques génétiques. Une fois ce séquençage effectué, des ordinateurs superpuissants, dotés d'intelligence artificielle, leur permettent de sélectionner une trentaine de mutations.

C'est à partir de là qu'est construite cette immunothérapie personnalisée. Au totale, trois milliards de données sont passées au crible et comparées à l'ADN normal du patient. Pendant ce temps, le malade bénéficie des traitements classiques : chirurgie, chimiothérapie ou radiothérapie selon les cas. Une fois cette phase terminée, on lui injecte ledit vaccin. Son système immunitaire dispose alors d'une sorte d'une reconnaissance faciale, il est éduqué à déclencher une réaction de défense et à détruire les cellules cancéreuses.

Ces premiers résultats précisent que les réponses immunitaires impliquant des cellules T (ou lymphocytes T) ont été évaluées pour chaque mutation, et après 9 semaines de traitement avec TG4050, pour les 4 patients pour lesquels des échantillons évaluables étaient disponibles. Tous les patients évaluables ont développé une réponse cellulaire T robuste contre plusieurs mutations ciblées (néoantigènes) avec une médiane de 10 réponses positives par patient, confirmant la capacité de l’IA à sélectionner avec précision les néoantigènes immunogènes dans les deux indications.

Des réponses cellulaires T ont été observées pour des épitopes de classe I et de classe II. Il s’agissait de réponses de novo dans 64 % des réponses observées (apparition d’une réponse qui était absente au départ) et d’amplifications de réponses préexistantes dans 36 % des réponses au vaccin. De plus, le développement de ces réponses adaptatives était concomitant avec la maturation et l’activation des cellules immunitaires circulantes des patients, ce qui suggère que le vaccin est capable de stimuler efficacement le système immunitaire.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Transgene

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