RTFlash

Les maladies neurodégénératives telles que les maladies d’Alzheimer, de Parkinson et de Huntington sont un enjeu grandissant en matière de santé et touchent des millions de personnes dans le monde. Elles se caractérisent par un déclin progressif de la fonction neuronale et se manifestent par un ensemble de symptômes débilitants. Du fait de l’allongement de l’espérance de vie, l’incidence des maladies neurodégénératives augmente avec le vieillissement de la population mondiale.

De nombreuses maladies neurodégénératives impliquent l’accumulation d’agrégats de protéines mal repliées. Ces derniers jouent un rôle majeur dans le développement et la progression de maladies telles que les maladies d’Alzheimer, de Parkinson et de Huntington. Mais les progrès en matière de compréhension et de traitement de ces maladies sont ralentis par les méthodes actuelles de marquage des protéines mal repliées, qui utilisent des marqueurs fluorescents.

Ces approches sont efficaces jusqu’à un certain point et modifient les propriétés biophysiques des protéines, ce qui a des répercussions sur la façon dont elles interagissent avec d’autres protéines et composants cellulaires. Il est donc très difficile d’étudier avec précision la complexité et l’organisation ultrastructurelle des agrégats de protéines responsables des maladies dans le cerveau.

Des chercheuses et chercheurs de l’EPFL ont mis au point une nouvelle technique qui permet de contourner le problème. Grâce à l’apprentissage profond, ils identifient les agrégats sans les altérer, offrant ainsi une approche non invasive et très précise pour comprendre un processus majeur dans la pathogenèse des maladies neurodégénératives. Cette nouvelle technique appelée LINA (Label-free Identification of Neurodegenerative-disease-associated aggregates) a été développée par les équipes d’Hilal Lashuel et d’Aleksandra Radenovic, respectivement de la faculté des sciences de la vie et de la faculté des sciences et techniques de l’ingénieur de l’EPFL, aux côtés de Kristin Grußmayer de la TU Delft.

La technique LINA fait appel à l’apprentissage profond pour analyser les images en lumière transmise de cellules vivantes et permet d’identifier les agrégats de protéines sans avoir recours au marquage fluorescent. Elle préserve l’état naturel des protéines et permet d’obtenir des données de haute fidélité essentielles pour une recherche précise. Les scientifiques ont testé la technique LINA sur la maladie de Huntington, une maladie neurodégénérative causée par le mauvais pliage de la protéine huntingtine. Ils ont utilisé un modèle biologique bien contrôlé basé sur des cellules HEK 293 qui surexpriment la huntingtine mutante.

À l’aide d’un microscope multimodal et multiplan fabriqué sur mesure, l’équipe a capturé des images 4D ultrarapides en fond clair et en fluorescence, qui ont été transformées à partir de l’imagerie de phase quantitative (QPI). Cette technique d’imagerie capture les variations de la phase lumineuse causées par un échantillon pour "voir" dans le détail ses propriétés physiques et optiques, par exemple son épaisseur et son indice de réfraction, sans qu’il soit nécessaire de le colorer ou de le marquer. Les chercheuses et chercheurs ont ensuite utilisé les images QPI comme base pour entraîner un réseau neuronal convolutif. Ce dernier est une IA spécialement conçue pour traiter et analyser des données visuelles telles que des images et des vidéos.

La technique LINA a montré une précision remarquable dans l’identification des agrégats formés par un fragment de la protéine huntingtine, appelé Httex1. Ce fragment contient le site des mutations responsables de la maladie de Huntington. Hilal Lashuel explique : « De précédentes études menées par notre équipe ont montré que lorsque Httex1 et d’autres protéines liées aux maladies neurodégénératives sont fusionnés à des protéines fluorescentes, ils forment des agrégats qui sont très différents de ceux observés pour la protéine native dans les neurones. Cela signifie que nous ne sommes pas en mesure de reproduire et de suivre le processus de ces maladies ».

La technique LINA a permis d’identifier avec succès les agrégats de Httex1 dans les protéines marquées et non marquées, ce qui démontre sa polyvalence et sa cohérence dans diverses conditions d’imagerie et lignées cellulaires. Les chercheuses et chercheurs ont utilisé l’IA pour suivre le processus dynamique d’agrégation des protéines par imagerie des cellules vivantes, ce qui a permis de mieux comprendre la dynamique de croissance des agrégats de Httex1. Cette caractéristique est essentielle pour comprendre la progression des maladies neurodégénératives et pourrait aboutir à l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques.

Mais la technique LINA s’est avérée non seulement efficace pour identifier les agrégats de protéines, mais aussi pour effectuer des comparaisons détaillées entre différents types d’agrégats. La connaissance de ces différences et similitudes subtiles est indispensable, car cela permet de faire le jour sur la formation et le comportement de ces agrégats de protéines, ce qui est essentiel pour comprendre la progression des maladies neurodégénératives.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

EPFL

Malgré son omniprésence, l’eau liquide présente des complexités électroniques qui ont longtemps rendu perplexes les scientifiques des domaines de la chimie, de la physique et de la technologie. Par exemple, l’affinité électronique, c’est-à-dire la stabilisation énergétique subie par un électron libre lorsqu’il est capturé par l’eau, est encore mal caractérisée d’un point de vue expérimental.

Même la théorie de la structure électronique la plus précise actuellement n’a pas permis d’améliorer les connaissances à ce sujet, ce qui signifie que des quantités physiques importantes comme l’énergie, à laquelle des électrons provenant de sources externes peuvent être injectés dans l’eau liquide, restent insaisissables. Ces propriétés sont indispensables pour comprendre le comportement des électrons dans l’eau et pourraient jouer un rôle dans les systèmes biologiques, les cycles environnementaux et les applications technologiques telles que la conversion de l’énergie solaire.

Dans une récente étude, Alexey Tal, Thomas Bischoff et Alfredo Pasquarello, chercheurs à l’EPFL, ont réalisé des progrès majeurs. Publiée dans la revue PNAS, leur étude porte sur la structure électronique de l’eau en utilisant des méthodes de calcul qui vont au-delà des approches actuelles les plus avancées.

Ces chercheurs ont étudié l’eau à l’aide d’une méthode basée sur la « théorie des perturbations à plusieurs corps ». Il s’agit d’un cadre mathématique complexe utilisé pour étudier les interactions de plusieurs particules au sein d’un système, comme les électrons dans un solide ou une molécule, en explorant la façon dont ces particules influencent le comportement des unes et des autres, non pas de manière isolée, mais en tant que partie d’un groupe plus important en interaction. En termes simples, la théorie des perturbations à plusieurs corps permet de calculer et de prédire les propriétés d’un système à plusieurs particules en tenant compte de toutes les interactions complexes entre ses composants.

Mais les physiciens ont peaufiné la théorie avec des "corrections de vertex" : des modifications de la théorie des perturbations à plusieurs corps qui tiennent compte des interactions complexes entre les particules au-delà des approximations les plus simples. Les corrections de vertex affinent la théorie en tenant compte de la façon dont ces interactions influencent les niveaux d’énergie des particules, par exemple leur réponse à des champs externes ou leur énergie propre. En résumé, les corrections de vertex permettent de prédire avec une plus grande précision les propriétés physiques d’un système à plusieurs particules.

La modélisation de l’eau liquide est particulièrement difficile. Une molécule d’eau contient un atome d’oxygène et deux atomes d’hydrogène. Leur mouvement thermique et la nature quantique de leurs noyaux jouent un rôle clé. En tenant compte de ces aspects, les chercheurs ont déterminé avec précision les propriétés électroniques de l’eau, notamment son potentiel d’ionisation, son affinité électronique et sa largeur de bande interdite. Ces résultats sont essentiels pour comprendre l’interaction de l’eau avec la lumière et d’autres substances au niveau électronique.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

EPFL

Couvrir, à l’année, plus de 80 % des besoins en électricité d’une famille de quatre personnes. C’est l’objectif du générateur d’hydrogène, installé en septembre 2023 à Brest, et développé par H2Gremm, entreprise basée à Edern (Finistère). Avec cette solution de production et de stockage de ce gaz issu de la décomposition de molécules d’eau (l’oxygène est rejeté pour ne conserver que l’hydrogène), Trecobat, leader breton dans la construction de maisons individuelles, ambitionne de « réduire l’empreinte carbone et d’abaisser significativement la facture énergétique » des pavillons qu’il fait sortir de terre.

L’hydrogène, cette énergie produite par électrolyse de l’eau, fait de plus en plus parler de lui, notamment dans le domaine des transports et de l’industrie lourde. « Mais une machine produisant de l’hydrogène installée dans une maison individuelle, c’est une première en Europe », revendique Régis Croguennoc, directeur technique chez Trecobat, évoquant un projet financé par la Région Bretagne et le Feder, Fonds européen de développement régional.

De la taille d’un frigo, le générateur installé dans le garage de cette maison récente est censé permettre de couvrir « jusqu’à 88 % des besoins du foyer, selon une estimation de leurs consommations passées et l’ensoleillement constaté » (le chauffage et l’eau chaude sont, eux, fournis par une pompe à chaleur). Il est ici question "d’hydrogène vert", car l’opération consistant à le fabriquer n’est pas réalisée au moyen d’énergies fossiles (comme 95 % de l’hydrogène produit en France), mais grâce à l’électricité générée par des panneaux solaires positionnés sur le toit. Le gaz est ensuite envoyé vers des bouteilles haute pression, dans le jardin, et reliées au générateur par une canalisation, permettant de le restituer à la demande. La transformation du gaz en électricité se fait via une pile à combustible.

Un système qui présente plus d’un avantage par rapport à l’utilisation seule de panneaux photovoltaïques, selon Régis Croguennoc. Ceux-ci ne couvrent « que 30 % maximum des besoins du foyer, 40 % en intégrant une batterie pour stocker l’électricité produite ». Des batteries dont la capacité est souvent limitée à « quelques jours », ce qui entraîne une importante perte énergétique lors des périodes où la production est plus importante que la consommation, comme en été.

Avec cette solution, Trecobat Green et H2Gremm revendiquent donc « l’optimisation du stockage d’énergie dans la durée, afin que la maison en dispose toute l’année, en particulier en hiver où la production photovoltaïque est insuffisante pour couvrir les besoins ». Reste à évaluer son coût. « Si on déduit l’installation photovoltaïque (environ 18 000 € TTC), on peut déterminer un prix cible pour le générateur, les bouteilles et l’entretien annuel (filtres) qui ne devra pas excéder 30 000 € ». L’économie en énergie est, elle, estimée à 25 000 € sur 20 ans. Avec un gain financier plus important « si le générateur sert également au rechargement d’un vélo électrique roulant à l’hydrogène », en remplacement d’un véhicule thermique.

Cette technologie fera l’objet d’un suivi expérimental de deux ans avant, espère le constructeur, d’intégrer l’ensemble de la gamme de maisons bas carbone, Trecobat Green, d’ici 3 ou 4 ans. Lancées en 2022, ces maisons bois aux performances énergétiques optimisées représentent aujourd’hui 15 % des maisons construites, avec un objectif de 30 à 40 % d’ici 2025. « Il y a beaucoup d’effort pour décarboner la partie construction (la réglementation environnementale 2020 vise à réduire l’empreinte carbone de la construction de 35 % à horizon 2031, N.D.L.R.), mais il faut aussi penser à l’utilisation de maisons construites pour au moins 50 ans », conclut le directeur technique.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Ouest France

En 2019, M87 est devenu une véritable star, devenant le premier trou noir photographié par l'homme. Une prouesse technologique et scientifique remarquable car, comme tous ses congénères, il n'est pas très facile à observer. En effet, c'est son disque d'accrétion – la matière qui gravite autour de lui – qui est principalement visible à travers les ondes radio qu'il émet, du moins dans le cas des observations de l'EHT.

Et, c'est grâce à lui que les scientifiques ont pu obtenir des données très utiles pour confirmer que la relativité générale d'Einstein. Mais, comme deux observations valent mieux qu'une, l'EHT a de nouveau braqué sa myriade d'yeux sur M87, un an presque jour pour jour après son premier coup d'œil.

Dans ce dernier cliché, le nouveau visage du trou noir, ou du moins de son disque d'accrétion, n'est pas inintéressant. Son point le plus brillant s'est, en effet, déplacé d'environ 30 degrés dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Il s'agirait de la matière constituant cet anneau lumineux, qui se déplace autour de l'astre au fur et à mesure qu'elle est consumée. « C'est quelque chose que nous avions prédit lors de la publication des premiers résultats en 2019 », explique Britt Jeter, chercheur à l'Institut Academia Sinica à Taïwan.

« Toutefois, l'autre donnée qui nous intéresse au plus haut point provient de la taille et de la masse de M87 : ni l'ombre du trou noir, ni son disque d'accrétion ne semblent avoir changé depuis notre première observation ». « Comme M87 n'accrète pas de matière (ce qui augmenterait sa masse) à un rythme rapide, la relativité générale nous dit que son rayon restera relativement inchangé au cours de l'histoire de l'humanité », explique Nitika Yadlapalli Yurk, ancienne étudiante diplômée de Caltech. « Il est passionnant de voir que nos données confirment cette hypothèse ».

Alors que l'image du trou noir dévoilée en 2019 était le résultat d'un ensemble de données acquises en 2017, celle qui vient d'être partagée par l'EHT provient d'observations réalisées en 2018. Entre-temps, le réseau de télescopes s'est enrichi de trois nouveaux observatoires, et c'est notamment le télescope du Groenland (GLT) qui a pu participer à l'effort de guerre pour l'occasion en améliorant la fidélité du rendu. Les dernières observations de M87 recèlent donc plus de détails encore et devraient nous permettre d'en apprendre un peu plus sur ce voisin situé… à quelque 55 millions d'années-lumière.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

EHT

Le centre de recherche Ames de la NASA travaille sur le développement d’un système de construction autonome qui pourrait devenir une pièce centrale des futures missions spatiales. Ce programme, baptisé ARMADAS (Automated Reconfigurable Mission Adaptive Digital Assembly Systems), repose sur un ensemble de robots relativement simples qui ressemblent à de grosses chenilles mécaniques. En substance, ce sont des ensembles de segments métalliques articulés entre eux par des moteurs.

Individuellement, ces engins assez rudimentaires par rapport à d’autres créations de la NASA ne serviraient pas à grand-chose. Mais ensemble, ils peuvent constituer une équipe de choc capable d’assembler, de réparer et de configurer une grande structure. Pour cela, ils s’appuient sur un algorithme qui joue le rôle de maître d’œuvre. Sa première mission est de transformer une structure 3D virtuelle en un ensemble de voxels — l’équivalent en trois dimensions des pixels — qui sert de plan d’assemblage. Ensuite, il se charge d’indiquer quel robot doit assembler quelle section à quel moment pour qu’ils puissent tous travailler de concert sans se marcher dessus.

Cette approche modulaire est très intéressante dans ce contexte, car elle permet de contourner certaines des limites traditionnelles de la robotique appliquée à la construction. « Généralement, c’est très difficile de développer un robot autonome robuste qui peut opérer dans un environnement non structuré, comme un chantier typique. Nous avons pris le problème par l’autre bout en utilisant des petits robots très simples et fiables qui travaillent sur un maillage extrêmement structuré », explique Christine Gregg, ingénieure en chef du programme ARMADAS. Leur matériel de prédilection, c’est un ensemble de blocs qui ne payent pas de mine à première vue. Pourtant, ces drôles de polyèdres — des cuboctaèdres, pour être précis — sont de petites merveilles d’ingénierie. Ils sont construits dans un alliage très sophistiqué, dont les performances rivalisent avec celles des matériaux que l’on trouve par exemple dans les ailes des avions de dernière génération. Ils sont à la fois très rigides, résistants et surtout exceptionnellement légers, ce qui permet aux robots de les manipuler sans difficulté en se déplaçant d’un voxel à l’autre.

Pour le moment, ces voxels ne sont encore constitués que d’une armature. Mais les ingénieurs sont en train de développer de nouveaux modèles divers et variés qui comprendront des blindages, des connexions électriques, des panneaux solaires, et ainsi de suite. La NASA espère que cette approche permettra un jour de construire de grandes structures en orbite, ou même à la surface d’autres planètes en prévision d’une mission de colonisation menée par des humains en chair et en os. Pour se rapprocher de cet objectif, la NASA a récemment organisé une grande démonstration en laboratoire. Et les robots se sont comportés exactement comme les ingénieurs l’avaient prévu. En quelques heures, ils ont réussi à assembler une structure modulaire de la taille d’un abri de jardin sans la moindre assistance humaine.

Cela a montré aux ingénieurs que leurs prototypes de robots fonctionnaient correctement et que l’algorithme était au point. Mais encore fallait-il que cet assemblage apporte satisfaction aux ingénieurs en termes de performances structurales. Ils ont donc testé minutieusement le résultat final, et contrairement à ce qu’on pourrait penser, il s’est avéré extrêmement solide. « Il est surprenant de constater à quel point ces systèmes sont solides et rigides, compte tenu de leur apparence », se réjouit l’équipe. Au bout du compte, ce test était donc un grand succès. « L’expérience d’assemblage a permis de valider des parties cruciales du système : l’extensibilité et la fiabilité des robots, ainsi que les performances des structures qu’ils construisent », explique Gregg. L’équipe ARMADAS a bon espoir que cette approche permettra bientôt de produire des structures bien plus élaborées, qui pourraient ensuite être étendues ou reconfigurées à l’infini. Surtout si cette technologie est utilisée en complément d’autres systèmes qui permettront de construire ces blocs modulaires directement à partir des ressources disponibles sur place.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

NASA

C'est une formidable avancée médicale : une nouvelle maladie génétique rare mais potentiellement mortelle : des chercheurs de l’Université d’Auckland, du Centre médical universitaire d’Amsterdam et des hôpitaux universitaires de Cambridge ont traité avec succès plus de dix patients atteints d'angioedème héréditaire, une grave maladie génétique, avec la thérapie CRISPR/Cas9.

Comme cela avait été le cas pour le traitement par thérapie génique de l’amyloïdose à transthyrétine en 2021, une seule injection d’un traitement utilisant la technique de ciseaux génétiques Crispr-Cas9 semble avoir suffi pour placer les patients en rémission pendant plusieurs mois, les affranchissant d’un traitement à vie.

L’angioedème héréditaire se manifeste par un gonflement brutal, aléatoire et parfois douloureux de certains tissus, notamment au niveau de la peau et du tube digestif. Les crises, qui débutent en général dès l’enfance, sont transitoires mais peuvent entraîner le décès par étouffement si elles affectent les voies aériennes supérieures. En France, 1500 personnes seraient concernées par la maladie, dont 800 sont déjà suivies par le Centre de référence national sur les angioedèmes (Créak).

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

University of Auckland

Le vieillissement des organes entraîne une détérioration de la structure et de la fonction des tissus à l'échelle du corps entier, ce qui augmente le risque de contracter la plupart des maladies chroniques. Le vieillissement accéléré d’un ou plusieurs organes majore même de 20 à 50 % le risque de mortalité. Des études sur les animaux ont montré que chaque individu et chaque organe au sein d’un même individu vieillissaient à leur façon. Comment visualiser ce vieillissement chez l’humain et quel est son effet sur les maladies liées à l'âge ?

Des chercheurs de l’université de Stanford (États-Unis) ont montré que chacun de nos organes libérait dans le sang des protéines capables de renseigner son propre âge biologique. Les résultats de l’étude sont parus dans la revue Nature. Pour la recherche, des modèles d’IA ont analysé environ 5 000 protéines sanguines fournies par 5 676 adultes. Les chercheurs ont alors étudié le vieillissement au fil du temps de 11 organes principaux grâce à leur profil protéique et estimé l’âge biologique de ces organes.

« Nous avons découvert que près de 20 % de la population présente un vieillissement fortement accéléré dans un organe », écrivent les auteurs. Un vieillissement plus rapide du cœur – 4 ans plus âgé que le reste de l’organisme – se traduit par un risque 2,5 fois plus élevé d'insuffisance cardiaque et le vieillissement cérébral et vasculaire accéléré prédit la progression de la maladie d'Alzheimer.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash 

Nature

Pourquoi les personnes d’Europe du Nord sont-elles plus grandes que celles d’Europe du Sud ? Pourquoi les Européens sont-ils davantage touchés par la maladie d’Alzheimer que dans le reste du monde ? Ces questions – et de nombreuses autres – ont enfin leurs réponses, publiées dans quatre articles publiés par la prestigieuse revue Nature.

Le premier s'intéresse à la génomique des populations de l'Eurasie occidentale post-glaciaire, le deuxième au paysage de sélection et l'héritage génétique des anciens Eurasiens, le troisième au risque génétique élevé de sclérose en plaques apparu dans les populations pastorales des steppes, et le dernier aux 100 génomes anciens qui révèlent des changements de population répétés au Néolithique dans le Danemark. L'aboutissement d'un travail de longue haleine, mené par 175 chercheurs du monde entier qui se sont attelés à créer la plus grande banque de gènes humains anciens au monde. Pour ce faire, ils ont analysé les os et les dents de près de 5 000 personnes ayant vécu en Europe occidentale et en Asie il y a 34 000 ans. En séquençant l'ADN humain ancien et en le comparant à des échantillons modernes, l'équipe internationale – dirigée par le professeur Eske Willerslev des universités de Cambridge et de Copenhague, le professeur Thomas Werge de l'université de Copenhague, et le professeur Rasmus Nielsen de l'université de Californie à Berkeley – a pu cartographier la propagation historique des gènes et des maladies au fil des migrations des populations.

Les résultats révèlent plusieurs découvertes stupéfiantes, expliquant notamment les origines de maladies neurodégénératives, les différences de physionomie entre les habitants des différentes régions européennes et l'impact des grandes migrations sur la prévalence de certaines maladies. Concernant les maladies neurodégénératives, l’étude s’intéresse particulièrement à la sclérose en plaques (SEP). Le constat est sans appel : certains gènes ont été introduits en Europe du Nord-Ouest il y a environ 5 000 ans par des éleveurs de moutons et de bovins migrateurs originaires de la steppe pontique. Ces gènes, qui conféraient un avantage de survie en protégeant contre les infections animales, ont également augmenté le risque de développer la SEP.

Cette découverte pourrait avoir des implications significatives pour la compréhension des causes de la sclérose en plaques et remettre en question les hypothèses antérieures, notamment l’idée selon laquelle les variants génétiques associés à des maladies graves seraient toujours désavantageux d'un point de vue évolutif. Elle permet également de mieux comprendre comment les mouvements migratoires ont pu affecter la prévalence de certaines maladies... incluant Alzheimer. Les chercheurs ont en effet identifié, chez des humains ayant vécu du Mésolithique au Moyen Âge, des variants génétiques spécifiques associés à un risque accru de maladies neurodégénératives.

Pour ce qui est de la différence de taille entre Européens du Nord et du Sud, les résultats de l'étude révèlent que la prédisposition génétique à la haute taille semble avoir été héritée des éleveurs de bétail de la steppe pontique, connus sous le nom de peuple Yamnaya. Pour ce peuple, qui a migré vers le nord-ouest de l'Europe il y a plusieurs millénaires, une haute taille aurait été plus adaptée au mode de vie des régions septentrionales : elle favorise la thermorégulation dans des environnements plus froids en minimisant la perte de chaleur corporelle, facilite la conduite du bétail sur de longues distances et la manipulation des animaux et peut être, dans certaines sociétés, associée à des avantages sociaux et reproductifs... Ces migrations ont donc eu un impact durable sur les caractéristiques physiques des populations actuelles. Ce travail, d'une ampleur exceptionnelle, met en lumière la complexité des interactions entre les gènes, l'évolution humaine et les conditions environnementales. En comprenant l'origine génétique de diverses maladies et traits physiques, les chercheurs pourront obtenir des indications précieuses sur l'évolution de la santé humaine à travers les âges et mieux comprendre comment ces facteurs ont contribué à façonner les populations actuelles.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Nature

Nature

Des lésions cérébrales traumatiques modérées, graves et pénétrantes sont associées à un surrisque de développer un cancer du cerveau, selon une étude publiée dans JAMA Network Open. En revanche, les lésions cérébrales traumatiques légères ne semblent pas conférer de risque accru.

Dans une vaste cohorte d'anciens combattants américains de l'après-11 septembre, ceux qui avaient subi un traumatisme cérébral modéré/sévère présentaient un risque presque deux fois plus élevé de diagnostic ultérieur de cancer du cerveau, tandis que ceux qui avaient subi un traumatisme cérébral pénétrant présentaient un risque plus de trois fois plus élevé.

« Bien que le nombre absolu de diagnostics de cancer du cerveau soit faible, ces diagnostics sont associés à un mauvais pronostic. Des recherches supplémentaires sur cette maladie rare mais dévastatrice sont nécessaires pour mieux identifier les personnes à risque et développer des protocoles de dépistage », écrivent les chercheurs dirigés par le Docteur Ian Stewart de l'Uniformed Services University of Health Sciences, Bethesda aux Etats-Unis.

Les traumatismes crâniens sont l'une des blessures les plus fréquentes chez les vétérans des guerres d'Irak et d'Afghanistan. Toutefois, les auteurs notent que les données disponibles à ce jour sur l'association potentielle entre les traumatismes crâniens et le risque ultérieur de cancer du cerveau sont contradictoires. Pour approfondir leurs recherches, ils ont examiné les dossiers de près de 2 millions d'anciens combattants américains, essentiellement masculins, des guerres d'Irak et d'Afghanistan. Au total, 449 880 personnes ont été victimes d’un traumatisme crânien léger dans 385 848 cas, modéré/sévère dans 46 859 cas et pénétrant dans 17 173 cas.

Les auteurs notent qu'il existe des mécanismes biologiques plausibles reliant les traumatismes crâniens au cancer du cerveau, notamment des altérations du métabolisme, de l'inflammation, de la prolifération des astrocytes ainsi que de la migration et de la différenciation des cellules souches. Ils précisent qu'en raison du faible nombre de vétérans de sexe féminin et de la prédominance d'une cohorte jeune, les résultats pourraient ne pas s'appliquer à la population générale.

Au cours d'un suivi médian de 7,2 ans, un cancer du cerveau est apparu chez 318 vétérans sans traumatisme crânien (0,02 %), 80 avec un traumatisme crânien léger (0,02 %), 17 avec un traumatisme crânien modéré/sévère (0,04 %) et 10 ou moins avec un TBI pénétrant (0,06 % ou moins). L'incidence du cancer du cerveau augmentait progressivement avec la gravité du traumatisme crânien. Les taux d'incidence bruts pour 100 000 personnes-années étaient de 3,06 pour l'absence de traumatisme crânien, de 2,85 pour les traumatismes crâniens légers, de 4,88 pour les traumatismes crâniens modérés/sévères et de 10,34 pour les traumatismes crâniens pénétrants.

Après ajustement pour différents critères, les traumatismes crâniens modérés/sévères ont entraîné un quasi-doublement du risque de cancer du cerveau par rapport à l'absence de traumatisme cérébral, tandis que les traumatismes crâniens pénétrants ont été associés à un triplement du risque. Il n'y avait pas d'augmentation significative du risque après un traumatisme léger.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

JAMA

Les calculs rénaux peuvent causer des douleurs intenses ou des infections graves. Ils représentent un fardeau sanitaire majeur, avec plus de 1,3 million de consultations aux urgences et des dépenses de santé dépassant 5 milliards de dollars annuellement aux États-Unis. La fragmentation des calculs au laser, par urétéroscopie, est le traitement le plus courant. Toutefois, les taux de succès pour éliminer complètement les calculs ne sont que de 60 à 75 %. Les petits fragments, difficiles à extraire, sont souvent laissés en place, risquant de ne pas être éliminés naturellement. Des technologies comme l'ultrason focalisé, l'adhésion de fragments avec des biopolymères, et l'aspiration à pression négative ont été explorées, mais présentent des limites dues notamment à la taille des canaux des urétéroscopes standards.

In vitro, des fragments de calculs rénaux obtenus au laser par urétéroscopie ont été séparés par taille, réhydratés et incubés avec du ferumoxytol seul ou combiné avec du chitosan (Hydrogel CF). Les fragments traités étaient ensuite soumis à un fil magnétique pour évaluation de l’élimination des fragments. Des tests complémentaires incluaient la microscopie électronique à balayage et la culture cellulaire avec des cellules urothéliales humaines pour évaluer la cytotoxicité des composants magnétiques de l’hydrogel. L'hydrogel et ses composants ont été évalués pour la sécurité et l'efficacité dans des études in vitro, ainsi que sur des échantillons de tissus humains et des modèles murins pour mesurer l'impact sur l'urothélium et les propriétés antibactériennes.

L'hydrogel CF, composé de ferumoxytol et de chitosan, a prouvé son efficacité en éliminant 100 % des fragments testés, même ceux mesurant jusqu’à 4 mm, et ce, pour diverses compositions de calculs. Des simulations de traçage de particules ont indiqué que des calculs de petites tailles (1 et 3 mm) peuvent être capturés à plusieurs millimètres de distance. La microscopie électronique à balayage a confirmé la liaison du ferumoxytol et de l’hydrogel CF à la surface des calculs d’oxalate de calcium. Les composants de l’hydrogel CF n’ont pas induit de cytotoxicité significative sur les cellules urothéliales humaines, même après une exposition de 4 heures. De plus, les études sur des souris vivantes ont montré que l’hydrogel CF entraîne une exfoliation de l’urothélium vésical moindre que celle provoquée par le chitosan et un retour à la normale de l’urothélium en 12 heures. En outre, ces composants ont montré des propriétés antibactériennes, inhibant la croissance de bactéries uropathogènes telles que Escherichia coli et Proteus mirabilis, comparables à celles de la ciprofloxacine.

La capacité d’élimination des fragments lithiasiques, l’absence de toxicité urothéliale significative et l’activité antibactérienne suggèrent que l’utilisation de l’hydrogel magnétique pourrait être intégrée dans les traitements au laser des calculs rénaux par urétéroscopie.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Une étude américaine réalisée par les services de santé de Floride a montré qu’un traitement utilisé pour traiter l’infection aiguë causée par le Covid-19 s’est également révélé efficace contre le Covid long. Cette recherche, qui a évalué les avantages des anticorps monoclonaux, suggère qu’un soulagement pourrait enfin être apporté aux millions de personnes atteintes par un Covid long. L’étude a révélé que trois patients résidant en Floride atteints de Covid long se sont complètement – et subitement – rétablis après avoir reçu le traitement par anticorps monoclonal casirivimab/imdevimab (Regeneron).

« Nous avons été frappés par la rapidité et la complétude des rémissions », a déclaré le coauteur de l’étude, le Professeur Paul Pepe (Ecole de santé publique du Centre des sciences de la santé de l’Université du Texas). « Nous avons constaté que, quelle que soit la durée de la maladie – 5, 8 ou 18 mois –, les patients semblaient complètement guéris dans les cinq jours ». Les trois patients avaient été infectés par le Covid-19 au début de la pandémie, en 2020 ou au premier semestre 2021. Ils ont reçu le médicament Regeneron soit après une réinfection, soit après exposition au virus, à titre préventif, dans des cliniques spécialisées dans les infections par Covid et gérées par l’État en Floride.

« Dans chaque cas, les perfusions ont été administrées pour aider à prévenir l’aggravation de leur Covid long », a déclaré le Professeur Pepe. Les chercheurs ont recueilli les antécédents médicaux des trois patients et les ont interrogés sur leurs symptômes : fatigue physique, intolérance à l’exercice, douleurs thoraciques, palpitations cardiaques, essoufflement, fatigue cognitive et troubles de la mémoire. Ils ont demandé aux patients d’évaluer leurs symptômes avant l’infection Covid ("point de référence"), pendant la persistance de leurs symptômes, après vaccination et enfin une semaine après le traitement par anticorps monoclonaux. Ils ont également interrogé des membres de leur famille. Les chercheurs ont constaté que, dans l’ensemble, les symptômes s’étaient considérablement améliorés et avaient parfois complètement disparu. Leurs proches ont corroboré ces rapports.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Science Direct

Pendant des décennies, de nombreuses protéines essentielles au traitement de diverses maladies étaient méconnues et n’ont donc pas été considérées dans le cadre de la thérapie médicamenteuse par voie orale. Les petites molécules traditionnelles peinent souvent à se lier aux protéines à surface plate ou doivent être spécifiques à des protéines homologues particulières. En général, les produits biologiques de plus grande taille, capables de cibler ces protéines, doivent être injectés, ce qui a un impact sur le confort et l’accessibilité pour les patientes et patients.

Des scientifiques du laboratoire du professeur Christian Heinis de l’EPFL ont franchi une étape importante dans le développement de médicaments. Leurs recherches ouvrent la voie à une nouvelle classe de médicaments disponibles par voie orale, répondant ainsi à un défi de longue date de l’industrie pharmaceutique. « On a identifié les cibles pour de nombreuses maladies, mais les médicaments qui se lient à ces cibles et les atteignent n’ont pas pu être développés », déclare Christian Heinis. « La plupart de ces maladies sont des types de cancer. De nombreuses cibles dans ces cancers sont des interactions protéine-protéine qui ont un rôle majeur dans la croissance de la tumeur mais qui ne peuvent pas être inhibées ».

L’étude a porté sur les peptides cycliques. Il s’agit de molécules polyvalentes connues pour leur grande affinité et leur spécificité dans la liaison avec des cibles pathologiques complexes. Dans le même temps, il s’est avéré difficile de développer des peptides cycliques comme médicaments oraux parce qu’ils sont rapidement digérés ou mal absorbés par le tractus gastro-intestinal.

« Les peptides cycliques présentent un grand intérêt pour le développement de médicaments, car ces molécules peuvent se lier à des cibles complexes pour lesquelles il a été difficile de développer des médicaments à l’aide de méthodes établies », affirme Christian Heinis. « Mais les peptides cycliques ne peuvent généralement pas être administrés par voie orale, sous forme de pilule, ce qui limite considérablement leur application ».

L’équipe de recherche a ciblé l’enzyme thrombine, qui est une cible pathologique critique en raison de son rôle majeur dans la coagulation du sang. La régulation de la thrombine est essentielle pour prévenir et traiter les maladies thrombotiques comme les accidents vasculaires cérébraux et les crises cardiaques.

Afin de développer des peptides cycliques suffisamment stables et capables de cibler la thrombine, les scientifiques ont mis au point une stratégie de synthèse combinatoire à deux étapes pour synthétiser une vaste bibliothèque de peptides cycliques avec des liaisons thioéther, ce qui améliore leur stabilité métabolique lorsqu’ils sont pris par voie orale.

« Nous avons réussi à développer des peptides cycliques qui se lient à une cible pathologique de notre choix et qui peuvent également être administrés par voie orale », indique Christian Heinis. « Pour cela, nous avons mis au point une méthode dans laquelle des milliers de petits peptides cycliques avec des séquences aléatoires sont synthétisés chimiquement à l’échelle nanométrique et examinés dans le cadre d’un processus à haut débit ».

Cette nouvelle méthode comporte deux étapes et se déroule dans le même récipient de réactif, une caractéristique appelée «one pot» par les chimistes.

La première étape consiste à synthétiser des peptides linéaires, qui subissent ensuite un processus chimique de formation d’une structure en anneau – en termes techniques, on dit qu’ils sont "cyclisés". Pour ce faire, on utilise des "liants bis-électrophiles", c’est-à-dire des composés chimiques utilisés pour relier deux groupes moléculaires, afin de former des liaisons thioéther stables.

Dans la seconde étape, les peptides cyclisés subissent une acylation. Ce processus leur fixe des acides carboxyliques, ce qui diversifie encore leur structure moléculaire.

Cette technique supprime les étapes de purification intermédiaires, ce qui permet un criblage à haut débit directement dans les plaques de synthèse, en combinant la synthèse et le criblage de milliers de peptides pour identifier les candidats ayant une grande affinité pour des cibles pathologiques spécifiques – ici, la thrombine.

Grâce à cette méthode, le doctorant Manuel Merz, qui dirige le projet, a pu produire une bibliothèque complète de 8 448 peptides cycliques d’une masse moléculaire moyenne d’environ 650 daltons (Da), soit légèrement au-dessus de la limite maximale de 500 Da recommandée pour les petites molécules disponibles par voie orale. Les peptides cycliques ont également montré une forte affinité pour la thrombine.

Testés sur des rats, les peptides ont présenté une biodisponibilité orale allant jusqu’à 18 %. Autrement dit, lorsque le médicament à base de peptides cycliques est pris par voie orale, 18 % d’entre eux parviennent à pénétrer dans la circulation sanguine et à avoir un effet thérapeutique. Sachant que les peptides cycliques administrés par voie orale présentent généralement une biodisponibilité inférieure à 2 %, le fait de porter ce pourcentage à 18 % constitue une avancée majeure pour les médicaments de la catégorie des produits biologiques, qui comprend les peptides. En permettant la biodisponibilité orale de peptides cycliques, l’équipe a ouvert des perspectives de traitement d’un ensemble de maladies difficiles à soigner avec des médicaments oraux classiques. Grâce à sa polyvalence, la méthode peut être adaptée pour cibler un grand nombre de protéines, ce qui pourrait aboutir à des avancées dans des domaines où les besoins médicaux ne sont pas comblés.

« Pour appliquer la méthode à des cibles pathologiques plus complexes, telles que les interactions protéine-protéine, il faudra probablement synthétiser et étudier des bibliothèques plus importantes », explique Manuel Merz. « En automatisant d’autres étapes de la méthode, des bibliothèques contenant plus d’un million de molécules semblent être à portée de main ».

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

EPFL

Des chercheurs de l'université Northwestern de Chicago ont mis en lumière le rôle joué par les acides ribonucléiques (ARN) dans le développement de la maladie d’Alzheimer. Essentiels à la plupart des fonctions biologiques, les ARN peuvent devenir toxiques au fur et à mesure que les individus vieillissent. Les chercheurs ont ainsi examiné les cerveaux de souris atteintes de la maladie, ainsi que ceux de souris jeunes et âgées. Ils ont également pris en compte les cerveaux de personnes atteintes ou non de la maladie d’Alzheimer, ainsi que ceux d’un groupe de personnes âgées de plus de 80 ans, mais possédant des capacités de mémoire comparables à des personnes âgées de 50 à 60 ans.

Les résultats ont révélé que les patients plus âgés, ainsi que ceux atteints de la maladie d’Alzheimer, possédaient des niveaux plus élevés d’ARN toxiques. En revanche, les individus plus jeunes et ceux de plus de 80 ans ayant une meilleure capacité de mémoire, présentaient des niveaux plus élevés d’ARN protecteurs. Les chercheurs ont découvert que les ARNs toxiques pouvaient entraîner la mort cellulaire en entravant la production de protéines essentielles à la survie cellulaire.

« Nos données suggèrent que ces ARNs toxiques sont impliqués dans la mort des neurones, ce qui contribue au développement de la maladie d’Alzheimer », précise dans un communiqué le docteur Marcus Peter, co-auteur de l’étude et chercheur à l'Université Northwestern. « Personne n'a jamais relié les activités des ARNs à la maladie d'Alzheimer. Mais nous avons constaté que, dans les cellules cérébrales vieillissantes, l’équilibre entre les ARNs toxiques et protecteurs se déplace vers les ARNs toxiques ».

Ces résultats ont permis d’identifier de nouvelles approches pour traiter la maladie d’Alzheimer. « L'investissement massif dans la découverte de médicaments contre la maladie d'Alzheimer s'est concentré sur deux mécanismes : réduire la charge de plaque amyloïde dans le cerveau – et prévenir la phosphorylation ou les enchevêtrements de tau », explique le docteur Peter. Cependant, aucun traitement ne s’est révélé totalement efficace. « Nos données soutiennent l'idée selon laquelle la stabilisation ou l'augmentation de la quantité d'ARN courts protecteurs dans le cerveau pourrait constituer une approche entièrement nouvelle pour arrêter ou retarder la maladie d'Alzheimer », conclut-il.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Une étude, impliquant le laboratoire de recherche nanotranslationnelle de l’ICANS1 et des laboratoires de l’Université Claude Bernard Lyon 1 et du CNRS, a permis de développer une solution innovante ouvrant la voie à une utilisation plus généralisée des méthodes d’administration par voie sous-cutanée des anticorps monoclonaux. Bien que dans le cadre du traitement du cancer, la méthode d’administration par voie sous-cutanée des anticorps monoclonaux soit plus appréciée par les patients car plus confortable et plus simple à mettre en œuvre, celle-ci est actuellement peu utilisée en France et en Europe en raison de son coût comparé aux administrations intraveineuses des biosimilaires.

Des scientifiques de l’ICANS, en partenariat avec l’Université Claude Bernard Lyon 1 et le CNRS, ont conçu un nouveau polymère permettant de transformer toutes les formulations d’anticorps monoclonaux initialement développées pour une administration intraveineuse en une administration sous-cutanée au pied du patient. À travers des études précliniques, ils ont ainsi démontré la biocompatibilité et la biodégradabilité de leur formulation, ainsi que la possibilité de modifier de manière contrôlée le temps de relargage de ces anticorps. D’après les résultats observés par l’équipe scientifique sur le trastuzumab et le rituximab, ce nouveau polymère permettrait de développer, en seulement quelques minutes, une version sous-cutanée des biosimilaires de ces médicaments, habituellement développés en intraveineux.

Cette solution innovante permettra de faciliter l’accès à ces thérapies innovantes et pratiques d’emploi pour un plus grand nombre de patients. « Face aux défis de l'administration sous-cutanée d'anticorps, nous avons développé une solution novatrice. En combinant un polymère à base de chitosanes avec des formulations approuvées par la Food and Drug Administration et l’European Medicines Agency pour l'administration par voie intraveineuse, nous avons créé un hydrogel administrable par voie sous-cutanée, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives cliniques sur une prise en charge des patients à domicile ou une formulation auto-injectable », complète Alexandre DETAPPE.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

CNRS

Plusieurs études ont indiqué l’effet positif de l’activité physique sur la santé mentale en réduisant la dépression et l’anxiété. De même, l’intégration d’une approche quotidienne de déplacement actif pourrait contribuer positivement au maintien d’un niveau d’activité physique sain. Les déplacements domicile-travail à vélo, par exemple, réduisent considérablement le risque d’événements cardiovasculaires, la mortalité liée au cancer et les risques de mortalité toutes causes confondues.

Bien que des études antérieures aient indiqué que les personnes qui utilisent le vélo pour se déplacer sur de longues distances trouvaient ce mode mentalement relaxant, une revue systématique récente a documenté une relation incohérente entre les déplacements actifs et la dépression. De mauvais problèmes de santé mentale entraînent également des pertes économiques considérables : une étude écossaise estime que 8,8 milliards de livres sterling sont perdus chaque année en raison de la baisse de productivité résultant de différents problèmes de santé mentale.

La présente étude a adopté une approche pseudo-expérimentale basée sur une variable instrumentale. À cette fin, les données du recensement écossais de 2011 liées au système national écossais d’information sur les prescriptions (PIS), qui couvre toutes les prescriptions du National Health Service (NHS) écossais, ont été utilisées pour les personnes âgées de 16 à 74 ans. Pour estimer l’apparition, plutôt que la récidive, de l’anxiété ou de la dépression, les personnes ayant reçu une ordonnance pour une maladie mentale au cours du mois au cours duquel le recensement a été effectué ont été exclues. Compte tenu des critères d’inclusion, la cohorte de l’étude comprenait un total de 378 253 personnes.

Le recensement a demandé le mode de déplacement depuis le lieu principal de travail ou d’études et les réponses ont été regroupées en une binaire viable de vélo et de tous les autres modes de déplacement. L’utilisation d’antidépresseurs et d’anxiolytiques obtenus à partir des données PIS a été considérée comme la mesure des résultats. Sur la base de ces données, une variable binaire de zéro (pas de prescription) et un (prescription d’antidépresseurs et d’anxiolytiques) a été créée.

La distance à une piste cyclable a été utilisée comme variable instrumentale (IV). Il est important de noter que les analyses IV sont similaires aux expériences contrôlées randomisées. Selon le recensement de 2011, 1,85 % des habitants de la zone du conseil municipal de Glasgow se rendaient au travail à vélo, tandis que 4,8 % des personnes vivant dans la zone du conseil municipal d’Édimbourg se rendaient au travail à vélo. Comparés aux femmes, les hommes étaient plus susceptibles de se rendre au travail à vélo. Dans la cohorte étudiée, 15,6 % des femmes et 9,1 % des hommes avaient reçu des ordonnances d’anxiolytiques ou d’antidépresseurs.

Le modèle biprobit a été utilisé pour évaluer l’effet moyen du traitement du vélo pour se rendre au travail dans la population étudiée. Parmi ceux qui se rendaient au travail à vélo, 7,5 % des hommes et 10,2 % des femmes avaient une prescription d’anxiolytiques ou d’antidépresseurs. Ces chiffres ont augmenté chez les non-cyclistes, à 9,2 % des hommes et 15,7 % des femmes, ce qui implique que le vélo pour se rendre au travail a réduit la maladie mentale, ce qui s’est traduit par une diminution des prescriptions d’antidépresseurs et/ou d’anxiolytiques.

Les résultats des analyses de sensibilité concordaient avec les recherches antérieures qui observaient une relation entre les déplacements domicile-travail à vélo et différents domaines de santé. La combinaison de l’approche IV et des données administratives liées a encore renforcé les résultats de l’étude, car cette approche a atténué les limites des études précédentes, notamment le biais des variables omises, l’utilisation de populations non représentatives et les limites associées aux mesures subjectives de la santé mentale.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

The University of Edinburgh