RTFlash

RTFLASH Recherche & Technologie
NUMERO 1308
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 02 Mai 2025
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Egalement dans ce numéro
TIC
Un oxyde de fer abondant trace la voie d'une informatique durable
Avenir
Dans cet hypermarché, des robots se promènent au milieu des clients
Matière
La Chine dévoile un processeur sans silicium
Un effet quantique dope le rendement d'une photovoltaïque organique
Vivant
Les oméga-3 contribuent à prévenir du diabète et des maladies cardiovasculaires
Cannabis : un risque accru de crise cardiaque !
Cancer du rein : un test urinaire pour réduire de moitié les scanners
Le TDAH associé à un risque accru de démence liée à l'âge
La détection photoacoustique pourrait remplacer les tests de glucose à base d'aiguille
Cancer : un vaccin révolutionnaire cible tout type de tumeur solide
Une forte consommation de cannabis serait associée à une mortalité accrue du cancer du côlon
La vie sur Terre proviendrait d'un seul ancêtre bien plus ancien qu'on ne le pensait
Les bébés ont plus de souvenirs qu’on le croit...
Une IA identifie un cocktail de médicaments pour sauver un malade condamné
Recherche
Airbus va transformer le voyage aérien avec sa technologie d'ailes repliables et ses avions monocouloirs
Edito
Le sommeil : une composante essentielle mais trop négligée de notre santé



Si on sait aujourd'hui que le sommeil joue un rôle clé sur notre santé physique, mentale et psychologique, l'intérêt de la science pour le sommeil est en fait relativement récent et il a longtemps été considéré comme un état passif, et à la limite, inutile. Un lyonnais, grand scientifique français, Michel Jouvet (1925-2017) a révolutionné nos connaissances sur le sommeil, son organisation et ses fonctions. En 1959, il a découvert un nouvel état du sommeil, qu’il a baptisé sommeil paradoxal. Ce dernier stade du cycle du sommeil, le cinquième, se caractérise par une activité importante du cerveau, qui correspond à un état de transition entre le sommeil et l’éveil. Cette dernière phase du sommeil dépasse les 20 % du temps total passé à dormir chaque nuit. C'est au cours de ce sommeil paradoxal que surviennent la plupart des rêves, en particulier ceux dont nous nous souvenons au réveil. Michel Jouvet a formulé l'hypothèse, toujours débattue, que les rêves auraient chez l'être humain une fonction de programmation génétique responsable de l'individuation, que Jouvet appelle, "l'hérédité psychologique". Rappelant que le sommeil paradoxal est le propre des animaux à sang chaud (les oiseaux et les mammifères), Jouvet pense que ce n'est pas par hasard si cet état particulier de sommeil ne survient que lorsque cesse la neurogenèse, c'est-à-dire l'organisation génétiquement programmée du système nerveux central. Selon l'hypothèse de Jouvet, le sommeil paradoxal viendrait prendre le relais de la neurogenèse chez les espèces où la division des cellules nerveuses cesse de s'effectuer, ce qui permettrait de poursuivre par une autre voie la programmation génétique de notre système nerveux.

En 2019, une vaste étude sur 12 600 personnes, âgés de 18 à 75 ans, a montré que les Français dorment de moins en moins. En moyenne, leurs nuits ont raccourci d’une heure à une heure trente en cinquante ans. Pour la première fois, leur temps de sommeil est passé en dessous de sept heures par nuit, en incluant les jours de repos. Ce temps de sommeil était en moyenne de 6 h 42 min en semaine en 2017, contre 7 h 09 min dans la précédente enquête de 2010. Cette étude confirme une insuffisance chronique et inquiétante de l’insuffisance de sommeil dans la population française (Voir BEH).

Plusieurs études ont montré qu'un tiers des jeunes de 15 à 19 ans étaient en déficit chronique de sommeil et que les adolescents dormaient moins de 7 heures par nuit, en moyenne, alors que 8h30 de sommeil sont encore nécessaires à cet âge pour être en forme dans la journée. Des chercheurs de l'Inserm, dirigés par Jean-Luc Martinot, ont étudié 177 jeunes âgés de 14 ans recrutés dans les collèges parisiens. En moyenne, ils se couchent à 22h30 et se lèvent à 7h06 durant la semaine, et à 23h30 et 9h45 respectivement le week-end. Ces scientifiques ont évalué le volume de substance grise dans différentes régions cérébrales par imagerie par résonance magnétique. Résultat : plus les adolescents se lèvent tard le week-end, moins on trouve de matière grise dans leur cortex préfrontal médian et leur cortex cingulaire antérieur. Autre observation, moins ces adolescents dorment en semaine, plus le volume de substance grise est faible dans le cortex frontal latéral supérieur et moyen, des aires cérébrales impliquées dans l’attention et la concentration. Les jeunes dont le volume de matière grise est plus faible dans ces régions du cerveau ont d'ailleurs des résultats scolaires plus faibles que la moyenne (Voir INSERM).

En 2017, des chercheurs de l’université John-Hopkins à Baltimore ont montré que pendant les phases de sommeil lent, le cerveau procède simultanément à deux tâches importantes : l'élimination des déchets et la fixation des informations. Certaines synapses sont éliminées, ce qui permet aux autres de continuer à enregistrer des informations. Parallèlement, certaines informations importantes accumulées dans la journée sont transférées de l’hippocampe vers le cortex cérébral, grâce à des ondes émises lors de cette phase particulière du sommeil. En 2019, des chercheurs du CNRS ont découvert que nous serions peut-être capables de percevoir de nouvelles informations en dormant. Pendant les phases de sommeil paradoxal (qui succèdent au sommeil léger et profond), le cerveau, tout en étant déconnecté de son environnement, est capable de percevoir et d'enregistrer certains sons, ce qui produit un souvenir diffus au réveil. Cette découverte importante ouvre de nouvelles perspectives sur de possibles apprentissages dans un état de conscience altéré (Voir CNRS). D'autres études récentes ont mis en évidence le rôle "nettoyeur" du sommeil et ont montré que les adultes qui dorment peu – moins de 6 heures par nuit – accumuleraient davantage de protéines tau et bêta-amyloïdes, en cause dans la maladie d’Alzheimer.

En 2019, des chercheurs allemands de l'Université de Tübingen ont montré que le sommeil améliore la capacité des cellules T de notre système immunitaire à se fixer à leurs cibles. Or, cette famille de cellules joue un rôle-clé dans la réponse immunitaire. Lorsqu'elles reconnaissent un agent pathogène, ces cellules T activent des intégrines qui leur permettent de se fixer à la cellule malade et de la tuer. Ces travaux ont montré que trois heures sans sommeil suffisent à réduire de manière significative les capacités des cellules T à nous défendre contre les agressions (Voir Innoreports). Ces recherches ont également montré que certaines hormones, comme l'adrénaline, dont le niveau baisse pendant le sommeil, empêchent les cellules T d'activer leurs intégrines après avoir reconnu une cible. « Nos résultats montrent qu'un bon sommeil peut potentiellement améliorer l'efficacité de la réponse immunitaire », souligne le Docteur Stoyan Dimitrov, qui a dirigé ces recherches.

En 2024, une étude chinoise, menée par des chercheurs de l’Institut de la santé mentale de l’université de Pékin, a montré que le bon équilibre de notre microbiote avait également une grande influence sur la qualité du sommeil. Les chercheurs ont ainsi découvert que le microbiote des insomniaques présentait un déficit en butyrate, un acide gras à chaîne courte issu de la fermentation des fibres alimentaires et qui aurait la faculté de favoriser l’endormissement. « Ces résultats révèlent le rôle causal des voies métaboliques microbiennes dans la modulation des comportements de type insomniaque, suggérant des stratégies thérapeutiques potentielles pour traiter les troubles du sommeil », précise l'étude (Voir Nature). Ces chercheurs recommandent de veiller à maintenir une bonne qualité du microbiote, en consommant suffisamment d'aliments riches en fibres, tels que les pommes, les fruits rouges ou encore des légumineuses.

Mais le sommeil ne se contente pas de régénérer le cerveau, il régule aussi l’ensemble du métabolisme. L’hormone de croissance, sécrétée pendant la nuit, est indispensable à la croissance des enfants et il suffit de quelques heures de sommeil en moins pour provoquer une hausse de la concentration de ghréline, une hormone impliquée dans la faim, et une diminution de la leptine, l’hormone de la satiété. En cas de nuits trop courtes, notre cerveau va avoir tendance à nous donner envie de consommer des aliments gras et sucrés. C'est ce qui expliquerait qu'on constate plus souvent une augmentation de l’indice de masse corporelle (IMC) chez les personnes ayant un mauvais sommeil. Notre sommeil a également des conséquences très importantes sur notre santé mentale et notre état psychique. Dans la journée, l'organisme sécrète du cortisol, l’hormone du stress. Lorsque l'on manque de sommeil, on se sent plus angoissé et la nuit suivante, cet état de tension va rendre plus difficile l'endormissement. C’est ainsi que s'enclenche le cercle vicieux de l'insomnie. « Le sommeil joue un rôle protecteur à tous les niveaux : il est plus efficace que le sport pour éviter les maladies cardiovasculaires. Il pourrait aussi prévenir la survenue de cancers hormono-dépendants », souligne la psychiatre Sylvie Royant-Parola. Un sommeil irrégulier est associé à un risque accru de 26 % d’événement cardiovasculaire majeur, par rapport à un cycle veille-sommeil régulier. Il est également établi que les personnes qui s'endorment tard et dorment très peu présentent une variabilité glycémique importante. C'est pourquoi il est crucial de dormir suffisamment et de se coucher plus tôt, pour optimiser le contrôle glycémique et limiter les risques de diabète.

En 2024, une étude de chercheurs chinois et canadiens, menée sur 571 enfants âgés de trois à six ans, a montré qu’une durée excessive passée devant les écrans joue sur la qualité du sommeil et aggrave les problèmes de comportement chez les jeunes enfants, comme le défaut d’attention, l’hyperactivité ou les troubles de l’humeur. Ces travaux ont montré une corrélation significative entre le temps d’écran et les problèmes de comportement, notamment les troubles de l’attention hyperactive. Ces résultats confirment de précédentes études, qui ont observé que les enfants de 3 à 6 ans exposés à plus de 60 minutes d’écran par jour manifestaient davantage de symptômes émotionnels et de problèmes d’attention. Ces troubles résulteraient des effets combinés de deux facteurs nocifs. D'une part, une surstimulation sensorielle et émotionnelle, qui réduirait la capacité des enfants à se concentrer sur des activités moins stimulantes ; d'autre part, une réduction du temps consacré aux activités enrichissantes de lecture et d’échanges sociaux.

Le temps nocturne passé devant les écrans perturbe les rythmes circadiens des enfants en retardant l’heure du coucher et en les exposant à la lumière bleue, ce qui empêche la production de mélatonine. Il en résulte que ces enfants vont avoir un sommeil à la fois trop court et perturbé et auront plus de risques de développer certains troubles du comportement, comme l’hyperactivité, l'anxiété, l'agressivité ou des problèmes sociaux. L’étude révèle, là aussi, un cercle vicieux où l’augmentation du temps d’écran et la détérioration de la qualité du sommeil s’entretiennent mutuellement. Il est donc indispensable de contrôler le temps d’écran chez les enfants, pour prévenir les problèmes comportementaux et améliorer la qualité du sommeil (Voir Taylor & Francis). Je rappelle que le psychiatre Serge Tisseron, qui travaille depuis des décennies sur les effets des écrans sur les enfants, recommande d'appliquer la règle des 3/6/9/12. Cette règle est simple : pas d'écran avant trois ans, pas de console de jeu personnelle avant six ans, pas d'Internet accompagné avant neuf ans et pas d'Internet seul avant douze ans.

En 2023, une vaste étude réalisée sur 172 321 adultes américains entre 2013 et 2018, a montré que les personnes ayant un sommeil de qualité ont moins de risques de décès précoce. Ainsi, l'espérance de vie des bons dormeurs est supérieure à celle des mauvais dormeurs de 4,7 ans chez les hommes et de 2,4 ans chez les femmes. Ces recherches confirment que le manque de sommeil a un impact négatif sur la santé et l’espérance de vie. Comme le souligne le Docteur Qian, chercheur en médecine à la Harvard Medical School et coauteur de l’étude, « Ces résultats soulignent qu'il ne suffit pas de dormir suffisamment d'heures, il faut aussi avoir un sommeil réparateur et ne pas avoir trop de mal à s'endormir et à rester endormi ». L'étude a calculé que les personnes ayant un sommeil de qualité voyaient leurs risques de mortalité global diminué de 30 %. Dans le détail, ce risque de mortalité était réduit de 21 % pour les maladies cardiovasculaires, et de 19 % pour le cancer (Voir Oxford Academic).

Je voudrais évoquer enfin les progrès accomplis récemment dans le traitement de deux pathologies du sommeil très invalidantes, l’insomnie et l'apnée du sommeil. En France, on estime que l’insomnie touche environ 10 millions de personnes, soit 20 % de la population adulte, dont la moitié sous une forme sévère. Depuis 2022, une nouvelle molécule, baptisée daridoxerant, est venue s'ajouter à la panoplie déjà bien garnie des somnifères. Ce médicament agit sur les récepteurs de l’orexine, un neurotransmetteur qui régule notamment les états de veille et de sommeil. Une vaste étude internationale a montré que ce médicament était sûr et efficace aux doses de 50 mg, réduisant la vitesse d’endormissement, diminuant la durée et la fréquence des éveils pendant le sommeil et améliorant la qualité de la veille. Reste que ne médicament n'est pas la panacée car l'insomnie est une maladie complexe, faisant intervenir de nombreux facteurs psychologiques, physiologiques et environnementaux. Mais à côté des nouveaux traitements pharmaceutiques, une autre approche s'avère porteuse de grands espoirs, la stimulation magnétique du cerveau. Il y a quelques semaines, des chercheurs de l’Université de l'Arizona ont testé l'efficacité d’un dispositif portatif qui stimule les cellules cérébrales via des champs magnétiques. Ce dispositif, maintenu contre le cuir chevelu pendant moins d’une minute, utilise la stimulation magnétique transcrânienne pour cibler des zones spécifiques du cerveau avec une stimulation continue par impulsions thêta, qui délivre des impulsions magnétiques rapides et répétitives pour inhiber l’activité cérébrale du réseau du mode par défaut, souvent impliqué dans les insomnies chroniques. Ces expériences montrent qu’en perturbant ce réseau cérébral par une brève stimulation de 40 secondes, il est possible de favoriser l’endormissement. Cette nouvelle voie thérapeutique utilisant la stimulation continue par impulsions thêta serait prometteuse pour prendre en charge de manière non chimique certaines formes d’insomnies rebelles.

Autre pathologie du sommeil invalidante et fréquente, le Syndrome d’Apnées Obstructives du Sommeil (SAOS). Ce trouble touche plus d'un milliard de personnes dans le monde. Selon l'Inserm, 1,8 million de patients faisant de l’apnée du sommeil bénéficient en France d'un traitement reposant sur la pression positive continue (PPC) qui donne de bons résultats. Une récente méta-analyse internationale, portant sur plus d'un millions de malades, associant notamment l'Inserm de Grenoble, a montré qu'un nouveau traitement, reposant sur l'utilisation d'une machine, qui envoie de l'air dans les voies respiratoires avec une légère surpression, peut à la fois prévenir la survenue de l'apnée pendant la nuit et réduire sensiblement le risque de décès précoce (Voir The Lancet). Cette vaste étude montre que les personnes souffrant de ce trouble du sommeil traitées par PPC présentaient un risque de décès, toutes causes confondues, réduit de 37 % par rapport à celles ne bénéficiant pas de ce soin. Cette thérapie par pression positive continue permet également de diminuer de 55 % les risques de mourir d’une pathologie cardiovasculaire.

On le voit, le sommeil est loin d'avoir livré tous ses secrets, même si ses nombreuses fonctions commencent à être mieux comprises. Et toutes les études et découvertes récentes sur le sommeil montrent à quel point la médecine a longtemps sous-estimé son rôle fondamental dans la prédisposition aux maladies, mais aussi à de nombreux troubles du comportement et problèmes cognitifs. Et il semblerait même qu'une mauvaise qualité de sommeil puisse réduire sensiblement, en tant que facteur intrinsèque, notre espérance de vie. Il faut souhaiter que la qualité de sommeil soit enfin considérée comme un véritable enjeu sanitaire par l'Etat et soit également un sujet systématiquement abordé lors de chaque consultation médicale ou hospitalière. Il est en effet très important que les personnes souffrant d'un trouble du sommeil, temporaire ou chronique, puissent être identifiées et prises en charge de façon à bénéficier du meilleur traitement correspondant à leur situation personnelle. Au-delà de l'aspect médical, le sommeil revêt également une dimension sociale et relationnelle et notre collectivité aurait donc tout intérêt à agir de manière plus volontariste dans ce domaine, de façon à réduire les risques des nombreuses maladies qui sont liées à un mauvais sommeil, ce qui permettrait d'améliorer durablement la santé et la qualité de vie de nos concitoyens...

René TRÉGOUËT

Sénateur honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat

e-mail : tregouet@gmail.com


TIC
Information et Communication
Un oxyde de fer abondant trace la voie d'une informatique durable
Mardi, 29/04/2025 - 07:00

En 2023, des chercheurs de l'EPFL avaient réussi à envoyer et stocker des données en utilisant des ondes magnétiques sans charge, appelées ondes de spin, plutôt que des flux d’électrons traditionnels. Les scientifiques ont eu recours à des signaux radiofréquences pour exciter suffisamment les ondes de spin et inverser l’état d’aimantation de minuscules nano-aimants. En passant de 0 à 1, par exemple, cela permet aux nano-aimants de stocker des informations numériques, procédé utilisé dans les mémoires des ordinateurs et plus largement dans les technologies de l’information et de la communication.

Ces travaux constituaient alors déjà un grand pas vers l’informatique durable, car l’encodage des données via des ondes de spin – dont les quasi-particules sont appelées magnons – pourrait éliminer la perte d’énergie, ou l’échauffement Joule, associée aux dispositifs à base d’électrons. Mais à ce moment-là, les signaux des ondes de spin ne pouvaient pas être utilisés pour réinitialiser les bits magnétiques afin d’écraser les données existantes. L’hématite présente une toute nouvelle physique du spin, qui peut être exploitée pour le traitement du signal à ultra-haute fréquence. Et c’est un élément essentiel pour le développement de dispositifs spintroniques ultra-rapides, et leurs applications dans les technologies de l’information et de la communication de prochaine génération.

Le laboratoire de Dirk Grundler publie des résultats qui pourraient rendre possible un tel encodage répété. Plus précisément, les scientifiques, en collaboration avec des collègues de l’Université Beihang en Chine, rapportent un comportement magnétique sans précédent dans l’hématite (Fe203). Ce composé d’oxyde de fer présent en abondance sur Terre est beaucoup plus écologique que les matériaux actuellement utilisés en spintronique. « Ces travaux montrent que l’hématite n’est pas seulement un substitut durable à des matériaux établis comme le grenat yttrium-fer », détaille Dirk Grundler. « Il présente une toute nouvelle physique du spin, qui peut être exploitée pour le traitement du signal à ultra-haute fréquence. Et c’est un élément essentiel pour le développement de dispositifs spintroniques ultra-rapides, et leurs applications dans les technologies de l’information et de la communication de prochaine génération ».

D’autres matériaux magnétiques, comme le grenat yttrium-fer, ne produisent qu’un seul mode magnonique. Or, en avoir deux présente un avantage primordial : cela signifie que les courants de spin générés par les magnons pourraient basculer entre des polarisations opposées sur le même dispositif, et en retour faire basculer l’état d’aimantation d’un nano-aimant dans l’une ou l’autre direction. En théorie, cela ouvrirait la voie à un encodage et un stockage répétés des données numériques. Par la suite, les scientifiques espèrent tester cette idée en fixant un nano-aimant sur le dispositif à hématite. « L’être humain connaît l’hématite depuis des milliers d’années, mais son magnétisme était considéré comme trop faible pour des applications standard. Aujourd’hui, il s’avère qu’elle est plus performante qu’un matériau qui a été optimisé pour l’électronique à micro-ondes dans les années 1950 », affirme Dirk Grundler. « C’est toute la beauté de la science : on peut reconsidérer un ancien matériau que l’on trouve en abondance sur Terre, y trouver une application très opportune, et ainsi adopter une approche plus efficace et plus durable de la spintronique ».

EPFLhttps://actu.epfl.ch/news/un-oxyde-de-fer-abondant-trace-la-voie-d-une-inf-2/

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Avenir
Nanotechnologies et Robotique
Dans cet hypermarché, des robots se promènent au milieu des clients
Mardi, 29/04/2025 - 18:35

Au Leclerc d'Hauconcourt (au nord de Metz, en Moselle), depuis décembre, trois robots autonomes déambulent parmi les clients : un robot nettoyeur, un robot "tête de gondole" qui peut mettre en avant des produits et un autre qui peut même guider les clients vers les rayons de leur choix. Et forcément, ça fait parler : Amusant pour les uns, inutile pour les autres... « C'est vrai qu'au début, des gens râlaient, critiquaient sur les réseaux sociaux. Et il y en avait même certains qui appuyaient sur le bouton stop d'urgence sur le robot. Mais bon, maintenant, ça n'arrive presque plus, les gens ont compris que ces robots ne volent pas d'emploi, ils sont juste là pour soulager les employés et renseigner les clients » assure Axel Valdenaire, responsable communication au centre Leclerc d'Hauconcourt.

Mais son surnom, c'est plutôt “le papa”, car il veille tous les jours sur les trois robots : « Je regarde que tout est ok, les paramètres, je remets des produits dessus... » Lors de la visite des journalistes, le Portugal était à l'honneur, donc des “Pasteis de Nata” étaient disposés sur les robots, et des clients, intrigués ou habitués, se servaient allègrement. Car chacun des trois robots a sa spécificité. Il y a le robot nettoyeur, qui « permet aux femmes de ménage de se concentrer sur le nettoyage de la surface de vente tandis que le robot nettoie du côté de la galerie marchande ». Pour la petite histoire, « au début, on l'avait aussi mis en service la nuit, mais ça avait déclenché les alarmes intrusion, alors maintenant il tourne seulement en journée » sourit Axel Valdenaire.

Il y a ensuite les deux robots "têtes de gondole". L'un d'eux « fait juste des allées et venues pour promouvoir des produits et renseigner les gens sur des offres commerciales ». L'autre, baptisé “Clercbot”, est le plus "débrouillard" des trois. Car il peut guider les clients directement jusqu'à un produit. « Nous avons fait l'expérience en lui demandant, grâce à son écran tactile, de nous amener au rayon pâtisserie. Et effectivement, le robot a rempli sa mission sans faillir ». Si ce robot est bardé de caméras et de détecteurs, il a quand même fallu lui faire mémoriser beaucoup de choses : « On a cartographié tout le magasin, rayon par rayon, pour que le robot puisse se rendre précisément à l'endroit que recherchent les clients ». Ce robot a aussi tout un panel de réactions, depuis les formules de politesse quand un client lui barre le passage (« veuillez vous écarter s'il vous plaît »), jusqu'à des mini-jeux pour amuser les enfants (un bouton permet de commander au robot de danser). Et quand le robot a la batterie en rade, il revient tout seul jusqu'à sa base pour se recharger.

La direction insiste sur le fait que ces robots ne sont pas là pour voler des emplois. Mais elle doit néanmoins payer une société (FranceRol Robotics, qui possède une antenne au sud de Metz) pour “employer” ces robots conçus en Asie : « On n'est pas propriétaire de ces robots, car la technologie évolue à grand pas. Avec l'I.A. demain ils pourront encore être améliorés, donc c'est plus intéressant de les louer. Ça nous coûte environ 400 à 600 euros par mois » révèle Jean-Luc Bramas, le PDG du Leclerc d'Hauconcourt. C'est lui qui a eu l'idée d'utiliser ces robots, ce qui serait une première pour un Leclerc en France. « L'expérience est positive, avec de bons retours, et d'autres centres Leclerc ont montré leur intérêt ». Mais il ne compte pas ”embaucher" davantage de robots : « Deux robots [pour renseigner les clients], c'est déjà bien. Après, ca deviendrait un peu une armée de robots et là, vis-à-vis de la clientèle, ce serait plutôt intrusif ».

RTL Infos du 25.03.2025 : https://infos.rtl.lu/actu/frontieres/a/2286758.html

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Matière
Matière et Energie
La Chine dévoile un processeur sans silicium
Mardi, 29/04/2025 - 18:25

Des chercheurs chinois, dirigés par le professeur Peng Hailin de l’Université de Pékin, viennent d’annoncer un exploit notable. Celui-ci affirme avoir mis au point une puce ultraperformante qui n’utilise pas de silicium. Cette avancée pourrait permettre à la Chine de s’affranchir complètement des contraintes liées à la fabrication de puces à base de silicium. « Si les innovations en matière de puce basées sur des matériaux existants sont considérées comme un “raccourci”, alors notre développement de transistors 2D s’apparente à un “changement de voies” », a déclaré le professeur Peng Hailin dans un communiqué.

Cette découverte promet ainsi d’apporter un changement radical dans la course aux semi-conducteurs. L’approche adoptée par les chercheurs chinois repose sur l’utilisation d’un transistor à base de bismuth. L’utilisation de ce métal à la place du silicium a permis de concevoir des matériaux exclusifs, entre autres du Bi2O2Se et du Bi2SeO5, qui servent respectivement de matériau semi-conducteurs et d’oxyde à haut diélectrique. En s’appuyant sur ce concept, l’équipe est parvenue à créer des structures de grille minces et sans fuite. Cela a largement contribué à la baisse de la tension de commutation.

Alors que l’industrie des processeurs vise à dépasser la densité d’intégration de 3 nanomètres, la technologie actuelle, largement basée sur le silicium, limite les possibilités. Contrairement aux conceptions traditionnelles qui mettent en œuvre des transistors FinFET, celle explorée par le professeur Peng Hailin et ses collègues repose sur une nouvelle structure GAAFET. Celle-ci a notamment l’avantage de permettre une meilleure circulation du courant grâce à l’absence d’ailette. D’après les chercheurs chinois, leur transistor révolutionnaire surpasse les modèles comparables à base de silicium développés par Intel, TSMC, Samsung et le Centre interuniversitaire belge de microélectronique. Concrètement, le semi-conducteur nouvellement développé serait 40 % plus puissant que les appareils concurrents gravés en 3 nm les plus avancés actuellement. Ce qui est également intéressant, c’est qu’il offrirait un meilleur rendement grâce à une baisse de 10 % de la consommation énergétique.

Live Science : https://www.livescience.com/technology/electronics/chinas-new-2d-transistor-coul...

Un effet quantique dope le rendement d'une photovoltaïque organique
Lundi, 28/04/2025 - 18:25

La technologie photovoltaïque organique a fait son apparition il y a plusieurs décennies maintenant. Elle compte sur des matériaux à base de carbone pour absorber la lumière du soleil et la transformer en électricité. Elle permet de fabriquer, plus facilement et à moindres frais, des cellules solaires plus fines, plus légères, plus flexibles, plus résistantes et même translucides. Elle peine pourtant à s’imposer sur le marché. Notamment parce que son efficacité reste faible. Alors que les cellules photovoltaïques à base de silicium affichent un taux de conversion d’environ 25 %, celui des cellules solaires organiques — aussi appelées polymères — a longtemps été inférieur à 10 %.

Puis sont arrivés des semi-conducteurs organiques que les scientifiques qualifient d’accepteurs non fullerènes (NFA). Ils ont permis de faire grimper l’efficacité des cellules photovoltaïques organiques pour se rapprocher peu à peu de la barre des 20 %. Comment ? Les scientifiques l’ignoraient. Aujourd’hui, dans la revue Advance Materials, une équipe de l’université du Kansas (États-Unis) présente enfin une explication. Les physiciens ont en effet découvert un mécanisme microscopique qui permet de comprendre pourquoi les NFA surpassent ainsi les performances des autres semi-conducteurs organiques. Pour comprendre, rappelons le principe de fonctionnement d’une cellule photovoltaïque. Lorsque le rayonnement solaire frappe une telle cellule, les électrons des semi-conducteurs qui la constituent vont se trouver excités et se mettre en mouvement vers les électrodes. C’est ce qui génère l’électricité.

Mais dans un semi-conducteur organique, les choses ne sont pas aussi simples. Parce que l’électron excité reste généralement lié à son homologue positif que les scientifiques appellent "trou". Ainsi, trop souvent, pour qui veut générer de l’électricité, l’ensemble produit une quasi-particule neutre, un "exciton". Pour séparer l’électron de son trou, un autre matériau intervient. Un matériau dit "accepteur d’électrons". Un matériau qui attire tellement l’électron que ce dernier finit par abandonner son trou. Le tout se joue à l’échelle du nanomètre, soit du milliardième de mètre.

Ces chercheurs sont parvenus à suivre l’énergie des électrons excités dans leur cellule photovoltaïque organique avec une résolution temporelle inférieure à la picoseconde, soit à un millionième d’un millionième de seconde. Et ce faisant, ils ont observé qu’au lieu de très classiquement — comme une tasse de café refroidit lorsqu’elle reste sur la table — perdre de l’énergie dans leur environnement, certains électrons excités dans l’accepteur non fullerène peuvent en gagner. Pour expliquer le phénomène, les chercheurs invoquent un comportement quantique des électrons. Ils semblent alors exister sur plusieurs molécules simultanément.

Et lorsque ces molécules sont organiques et disposées dans une structure nanométrique spécifique, l’entropie totale du système augmente — c’est ce qu’exige la deuxième loi de la thermodynamique — non pas, comme dans le cas classique, quand un objet chaud transfère de la chaleur à son environnement froid, mais quand les excitons neutres récupèrent de la chaleur de leur environnement. Ils se dissocient alors en charges positives et négatives qui peuvent produire un courant électrique. Cette avancée pourrait permettre de concevoir de nouvelles nanostructures qui permettront de tirer le meilleur parti du flux d’énergie et améliorer ainsi un peu plus les performances des cellules photovoltaïques organiques.

Advanced Materials : https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202400578

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Vivant
Santé, Médecine et Sciences du Vivant
Les oméga-3 contribuent à prévenir du diabète et des maladies cardiovasculaires
Mercredi, 30/04/2025 - 18:41

On estime qu'environ 6 % de la population mondiale, soit 530 millions de personnes vivent avec le diabète, principalement de type 2 (DT2). Et cette maladie  cause 1,6 million de décès par an. Le DT2 est une maladie complexe qui se développe au fil du temps, lorsque le corps ne peut pas produire suffisamment d’insuline et/ou ne peut pas répondre aux actions de l’insuline. Cette faille nuit à la capacité à utiliser et à stocker les sucres, les graisses et les protéines. Le DT2 augmente le risque de plusieurs maladies, notamment les maladies cardiovasculaires (MCV) et les accidents vasculaires cérébraux. Par ailleurs, le DT2 reste la principale cause d’invalidité et de décès dans le monde.

Chez les personnes atteintes de DT2, un nombre élevé de particules transportant le mauvais cholestérol (appelées low-density lipoproteins (LDL)), qu’on mesure à titre de apoB sanguin, est associé au développement de MCV. Historiquement, on a longtemps pensé qu’un taux élevé d’apoB sanguin était une conséquence du DT2. Cette théorie découle du fait que l’apoB est une protéine sur les LDL qui est nécessaire à leur formation. Mais une récente étude réalisée par des chercheurs de l’Institut de recherche clinique de Montréal (IRCM) a montré que le taux élevé d’apoB sanguin est une cause, en plus d’être une conséquence du DT2.

Mais les mécanismes reliant l’apoB sanguin au risque de DT2 et les interventions nutritionnelles pour les traiter demeurent inconnus. Une analyse récente de 67 études sur les humains a montré que le taux sanguin élevé d’acides gras oméga-3, qui sont principalement présents dans l’huile de poisson de type EPA (acide eicosapentaénoïque) et DHA (acide docosahexaénoïque), est lié à une incidence plus faible du DT2 et des MCV. Pour comprendre comment l’apoB sanguin et les EPA+DHA peuvent moduler le risque de DT2, l’équipe a recruté, entre 2013 et 2019, quarante bénévoles en bonne santé qui ne prennent pas de médicaments pour participer à une étude clinique à l’IRCM.

Les participants et les participantes ont suivi une supplémentation de 12 semaines en oméga-3 (fournissant 2,7 grammes d’EPA et DHA par jour), tout en maintenant leur régime alimentaire habituel. Le métabolisme des glucides et des graisses et les réponses inflammatoires des participants ont été mesurés, en particulier dans leur tissu adipeux (la graisse), avant et après la supplémentation. Il importe de mentionner que l’inflammation est un mécanisme de défense naturel de l’organisme qui permet de lutter contre les infections. Cependant, lorsque celle-ci persiste pendant une longue période, même sans infection, elle favorise le développement de maladies chroniques comme le DT2 et les MCV.

L’objectif de cette étude était d’explorer si les LDL induisent l’inflammation chronique dans le tissu adipeux des sujets et si l’oméga-3 peut agir comme traitement. Cette étude a montré qu’avant la supplémentation en EPA et DHA, les sujets qui avaient un taux élevé d’apoB sanguin (ou un nombre élevé de LDL) présentaient une inflammation plus élevée dans leur tissu adipeux que les sujets ayant un taux faible d’apoB. L’inflammation de leur tissu adipeux était associée à des anomalies du métabolisme des glucides et des graisses, qui augmentent le risque de DT2 et de MCV.

La prise de suppléments d’EPA et de DHA pendant 3 mois a réduit la capacité du LDL des sujets à induire une inflammation dans leur propre tissu adipeux. Elle a également éliminé le lien entre l’inflammation du tissu adipeux induite par le LDL ou d’autres déclencheurs métaboliques et microbiens avec plusieurs facteurs de risque de DT2 et MCV. De plus, l’EPA et le DHA améliorent la capacité du corps à sécréter de l’insuline en réponse à une augmentation de la glycémie et à éliminer les graisses sanguines après un repas riche en graisses. Plus les niveaux d’EPA et surtout de DHA dans le sang étaient élevés, meilleur était le traitement de ces facteurs de risque.

Selon Santé Canada, un apport quotidien allant jusqu’à 5 grammes d’EPA et de DHA aide à soutenir et à maintenir la santé cardiovasculaire, la santé cognitive, la fonction cérébrale et l’équilibre de l’humeur chez les adultes. L’EPA et le DHA aident également à réduire la graisse sanguine et la douleur associée à la polyarthrite rhumatoïde.

The Conversation : https://theconversation.com/les-omega-3-peuvent-contribuer-a-prevenir-le-diabete...

Cannabis : un risque accru de crise cardiaque !
Mercredi, 30/04/2025 - 18:38

Une étude de l’American College of Cardiology (ACC) a montré que le cannabis est nocif pour le cœur. Selon cette recherche, fumer du cannabis pourrait augmenter fortement le risque de crise cardiaque, notamment chez les personnes de moins de 50 ans. Réalisée sur une période de trois ans auprès de 75 millions de participants répartis aux États-Unis, au Canada et en Inde, l’étude américaine révèle des chiffres inquiétants.

Les consommateurs réguliers de cannabis âgés de moins de 50 ans seraient 6 fois plus susceptibles de subir une crise cardiaque, 2 fois plus exposés au risque d'insuffisance cardiaque et 4,3 fois plus à risque de subir un AVC. La raison principale est liée à l’action du THC (tétrahydrocannabinol), principal composant psychoactif du cannabis. Le THC augmente le rythme cardiaque, élève la tension artérielle, et pourrait favoriser l’inflammation des vaisseaux sanguins. Autrement dit, il crée un stress supplémentaire sur le système cardiovasculaire.

Ce stress pourrait devenir critique chez les jeunes adultes, surtout ceux ayant déjà une fragilité cardiaque ou d’autres facteurs de risque, comme le tabac, l'obésité ou la sédentarité. Les chercheurs recommandent ainsi aux professionnels de santé de systématiquement demander à leurs patients s’ils consomment du cannabis afin d’évaluer au mieux leur risque cardiovasculaire. Cette étude confirme que le cannabis parfois présenté à tort comme une drogue "récréative" et anodine, a de nombreux effets nocifs sur la santé et que ses effets sur le cœur doivent être pris au sérieux. 

American College of Cardiology : https://www.acc.org/About-ACC/Press-Releases/2025/03/17/15/35/Cannabis-Users-Fac...

Cancer du rein : un test urinaire pour réduire de moitié les scanners
Mercredi, 30/04/2025 - 18:35

Une équipe de biologistes, urologues et cancérologues de l’Université de Lund (Suède), a développé un nouveau test urinaire qui pourrait permettre de réduire de moitié les scanners postopératoires pour le cancer du rein. L’étude AURORAX, présentée lors du Congrès 2025 EAU25 de l’Association européenne d’urologie, montre ainsi que l’analyse de certains types de molécules de sucre, appelées glycosaminoglycanes, présentes dans l’urine, permet de détecter avec précision la récidive du cancer du rein à un stade précoce.

Le carcinome à cellules rénales claires est la forme la plus fréquente de cancer du rein, représentant jusqu’à 90 % des cas et environ 400.000 nouveaux diagnostics dans le monde. Environ un cinquième des patients atteints de ce cancer qui ont subi une intervention chirurgicale connaissent une récidive de leur cancer dans les 5 ans, la majorité dans les 2 ans. Actuellement, le seul moyen de suivi est le scanner, à effectuer tous les 6 à 12 mois, la fréquence dépendant du niveau de risque.

Ce test urinaire qui mesure un score nommé GAGome, permettrait d’éviter le scanner et autres examens invasifs et offrirait la possibilité d’un accès plus rapide au traitement. L’étude internationale AURORAX-0087A (AUR87A) évalue la précision du test à détecter la récidive du carcinome à cellules rénales claires chez 134 participants ayant subi une intervention chirurgicale. Tous les participants avaient reçu un diagnostic de carcinome à cellules rénales sans propagation au-delà du rein et avaient donc été traités par chirurgie, la plupart ayant subi une ablation totale du rein. Tous les patients ont continué à bénéficier d’un scanner comme suivi postopératoire standard, ainsi que le test d’urine tous les 3 mois. Chaque échantillon d’urine a été analysé par spectrométrie de masse pour obtenir un score sur 100, appelé score GAGome.

L’analyse révèle que, sur un suivi de 18 mois, 15 % des patients avaient vu leur cancer réapparaître ;

le test GAGome se confirme comme extrêmement sensible pour détecter la récidive, identifiant correctement 90 % d’entre elles ; le test GAGome se confirme également spécifique, en excluant correctement un peu plus de la moitié des patients n’ayant pas redéveloppé le cancer ; un résultat positif au test GAGome implique globalement une probabilité de 26 % de récidive ;

un score GAGome négatif implique globalement une probabilité très fiable de 97 % de ne pas avoir de récidive.

Ce niveau de précision est similaire à celui d’un scanner, écrivent les chercheurs, le test présentant à l’évidence des avantages par rapport à l’utilisation du scanner seul. Les scanners détectent souvent de petites lésions, trop petites pour être biopsiées, et les cancérologues ne savent pas si elles sont le signe d’une récidive du cancer. Dans ce contexte, la seule option est de réaliser des scanners plus fréquemment pour accroître la surveillance, ce qui est désagréable pour les patients et souvent sans résultat. Ces résultats suggèrent ainsi qu’il devrait être possible, avec ce nouveau test, de diviser par 2 le nombre d’examens nécessaires.

Clinical Cancer Research : https://aacrjournals.org/clincancerres/article/24/22/5594/81055/KIM-1-as-a-Blood...

Le TDAH associé à un risque accru de démence liée à l'âge
Mercredi, 30/04/2025 - 18:34

Des chercheurs de l’Université de Genève (UNIGE) ont montré que les adultes atteints du trouble du déficit de l’attention avec ou sans hyperactivité (TDAH) présentent, dans le cerveau, des modifications similaires à celles observées chez les personnes souffrant de démence. Ces scientifiques ont découvert que, comparés à des personnes bien portantes, les patients et les patientes avec un diagnostic de TDAH ont plus de fer dans certaines régions de leur cerveau ainsi que des taux plus élevés de neurofilaments (NfL) dans leur sang. Ces indicateurs sont par ailleurs deux marqueurs précurseurs des démences liées à l’âge, comme la maladie d’Alzheimer. L’étude confirme que le TDAH pourrait être lié à un risque accru de développer une démence plus tard dans la vie et en identifie le mécanisme neurologique pour la première fois. 

Le TDAH est un trouble neurodéveloppemental fréquent qui touche environ 3,5 % des adultes, selon une étude de l’Organisation mondiale de la santé (OMS), datée de 2008. Il est caractérisé par une incapacité à soutenir l’attention et des niveaux inappropriés d’hyperactivité et d’impulsivité. Bien que ses symptômes se manifestent généralement pendant l’enfance et affectent de manière significative le développement scolaire et les interactions sociales, ses effets peuvent persister et influencer négativement le fonctionnement quotidien à l’âge adulte. Les démences liées à l’âge, pour leur part, affectent environ 55 millions de personnes dans le monde, avec près de 10 millions de nouveaux cas chaque année, selon les statistiques 2023 de l’OMS. La maladie d’Alzheimer représente environ 60 à 70 % des cas de démences.

L’équipe de recherche a utilisé une méthode d’imagerie cérébrale avancée, connue sous le nom de cartographie quantitative de susceptibilité (QSM) par imagerie à résonance magnétique (IRM), pour examiner le contenu en fer du cerveau de 32 adultes âgés de 25 à 45 ans atteints de TDAH et de 29 témoins sains de la même tranche d’âge. En parallèle, les niveaux de NfL ont été mesurés dans le sang des participantes et participants. Les résultats de l’étude révèlent des différences notables dans la distribution du fer dans plusieurs régions du cerveau des personnes atteintes de TDAH. De plus, une association significative a été établie entre les niveaux de fer dans le cortex précentral et les niveaux de NfL dans le sang. Le fer joue un rôle essentiel dans le fonctionnement normal du cerveau, mais son accumulation excessive peut mener à des maladies neurodégénératives, telles que la maladie d’Alzheimer. « Une surcharge en fer dans certaines régions du cerveau est souvent observée et est associée à un stress oxydatif accru, favorisant la dégénérescence neuronale », précise le Professeur Paul Unschuld. Parallèlement, la NfL est un marqueur de l’intégrité des neurones, plus spécifiquement de leurs axones, essentiels à la transmission nerveuse. Les niveaux élevés de NfL dans le sang reflètent donc les dommages des axones. Ainsi, l’augmentation du fer cérébral et des niveaux de NfL peuvent indiquer une pathologie neurodégénérative sous-jacente et un risque accru de démence. Ces résultats confirment qu’un lien existe entre le TDAH et le risque accru de démence, et en identifient les premiers éléments mécanistiques.

Ces découvertes ouvrent la voie à de nouvelles recherches pour comprendre comment le TDAH pourrait constituer un facteur de risque de démence. Le Professeur Paul Unschuld estime que les informations fournies par cette étude « permettront de développer des stratégies de prévention ciblées pour réduire le risque de démence chez les personnes atteintes de TDAH. Ceci est particulièrement important, car il existe une corrélation bien connue entre le mode de vie et les niveaux de fer altérés dans le cerveau. Pour cela, des études longitudinales supplémentaires sont nécessaires afin de déterminer si la diminution du taux de fer dans le cerveau est une piste de traitement potentiel pour prévenir la démence à un âge avancé chez les personnes avec un TDAH ». De plus, la relation entre le TDAH et la démence souligne l’importance d’une détection précoce de ces maladies. Elle met également en avant l’importance d’une gestion proactive du TDAH chez l’adulte, non seulement pour améliorer la qualité de vie des personnes, mais aussi pour prévenir les conséquences à long terme sur la santé cognitive.

Unige : https://www.unige.ch/medecine/faculteetcite/media/le-tdah-pourrait-etre-associe-...

La détection photoacoustique pourrait remplacer les tests de glucose à base d'aiguille
Mardi, 29/04/2025 - 18:33

Pour mesurer le taux de glycémie, on utilise généralement des outils invasifs, impliquant des petites aiguilles piquant dans la peau. Mais les personnes souffrant de diabète doivent tester leurs niveaux de glucose plusieurs fois par jour. Cette utilisation répétée des aiguilles est gênante et peut augmenter le risque d'infections potentielles. Une nouvelle étude réalisée par des chercheurs du Département d'instrumentation et de physique appliquée (IAP), l'Indian Institute of Science (IISC), propose une solution alternative via une technique appelée détection photoacoustique.

Dans cette technique, lorsqu'un faisceau laser est brillant sur le tissu biologique, les composants tissulaires absorbent la lumière, et le tissu se réchauffe légèrement (moins de 1°C). Cela fait que le tissu se dilate et se contracte, créant des vibrations qui peuvent être ramassées sous forme d'ondes sonores par ultrasons par des détecteurs sensibles. Différents matériaux et molécules à l'intérieur du tissu absorbent différentes quantités de la lumière incidente à différentes longueurs d'onde, créant des « empreintes digitales » individuelles dans les ondes sonores émises. Surtout, cette procédure n'endommage pas l'échantillon de tissu étudié.

Dans la présente étude, l'équipe a exploité cette approche pour mesurer la concentration d'une seule molécule, à savoir le glucose. Les chercheurs ont utilisé la lumière polarisée – une onde lumineuse qui oscille uniquement dans une direction spécifique. Les lunettes de soleil, par exemple, réduisent l'éblouissement en bloquant les ondes légères qui oscillent dans certaines directions. Le glucose est une molécule chirale, ce qui signifie qu'il a une asymétrie structurelle inhérente qui fait tourner la lumière polarisée à son orientation de l'oscillation lorsqu'elle interagit avec la molécule. Étonnamment, l'équipe a constaté que l'intensité des ondes sonores émises a changé lorsque l'orientation de la lumière polarisée interagissant avec le glucose dans la solution a été modifiée.

« Nous ne savons pas réellement pourquoi le signal acoustique change lorsque nous changeons l'état de polarisation. Mais nous pouvons établir une relation entre la concentration du glucose et l'intensité du signal acoustique à une longueur d'onde particulière », explique Jaya Prakash, professeur adjoint en IAP et auteur correspondant de l'étude publiée dans Avances scientifiques. Le glucose tourne la lumière polarisée et la rotation augmente avec la concentration, ce qui se reflète dans l'intensité du signal acoustique. Par conséquent, la mesure de la force du signal acoustique a permis aux chercheurs de travailler en arrière et d'estimer la concentration du glucose.

Les chercheurs ont pu estimer la concentration de glucose dans les solutions d'eau et de sérum ainsi que des tranches de tissu animal avec une précision presque clinique. Ils ont également pu mesurer la concentration de glucose à différentes profondeurs dans le tissu avec précision. Si nous connaissons la vitesse du son dans ce tissu, nous pouvons utiliser les données de séries chronologiques pour cartographier nos signaux acoustiques à la profondeur à laquelle ils proviennent. Étant donné que les ondes sonores ne se dispersent pas beaucoup à l'intérieur des tissus, les chercheurs ont pu obtenir des mesures précises à diverses profondeurs de tissus.

L'équipe a également mené une étude pilote dans laquelle elle a utilisé la configuration du capteur pour suivre les concentrations de glycémie d'un participant en bonne santé avant et après les repas sur trois jours. « Trouver la bonne configuration pour faire cette expérience a été très difficile. Actuellement, la source laser que nous utilisons doit générer de très petites impulsions de nanosecondes, donc c'est cher et volumineux. Nous devons le rendre plus compact pour le mettre à l'usage clinique. Mes compagnons de laboratoire ont déjà commencé à travailler là-dessus », explique Padmanabhan. Les auteurs croient que théoriquement, cette technique peut fonctionner pour n'importe quelle molécule chirale en modifiant la longueur d'onde légère. Dans l'étude, ils ont également pu estimer la concentration du naproxène – un médicament couramment utilisé pour la douleur légère et l'inflammation – dans une solution d'éthanol. Comme de nombreux médicaments couramment utilisés sont de nature chirale, une telle technique peut avoir de vastes applications dans les soins de santé et le diagnostic.

IAP : http://iap.iisc.ac.in/detecting-glucose-through-painless-photoacoustics/

Cancer : un vaccin révolutionnaire cible tout type de tumeur solide
Mardi, 29/04/2025 - 18:31

Contrairement aux vaccins traditionnels qui sont administrés à titre prophylactique, les vaccins contre le cancer sont administrés dans un but thérapeutique. Les premiers ont pour objectif la prévention des maladies infectieuses provoquées par des virus ou des bactéries, tandis que les seconds stimulent le système immunitaire pour reconnaître et éliminer les cellules cancéreuses. Il existe toutefois des vaccins préventifs contre le cancer qui ciblent des agents pathogènes spécifiques, tels que celui contre le cancer du col de l’utérus.

Aux États-Unis, le premier vaccin anticancéreux thérapeutique, le sipuleucel-T (Provenge), a été approuvé en 2010 par la FDA pour le traitement du cancer de la prostate. Un autre vaccin, le T-VEC (talimogène laherparepvec), a été approuvé en 2015 pour traiter certaines formes de mélanome. Cependant, bien que d’autres vaccins soient depuis à l’étude, aucun n’a encore été approuvé pour d’autres indications à ce jour. Leur développement comporte en effet des défis, liés principalement à l’identification d’antigènes tumoraux suffisamment distincts des cellules saines pour déclencher une réponse immunitaire efficace et sûre. Les approches vaccinales se basent généralement sur l’induction d’une immunité cellulaire à base de cellules T spécifiques aux antigènes tumoraux et capables d’éliminer les cellules correspondantes. Les lymphocytes T cytotoxiques induisent ces réponses en reconnaissant des complexes majeurs d’histocompatibilité (CMH) de classe I à la surface de cellules présentatrices d’antigène (APCs).

Cependant, le développement de vaccins anticancéreux hautement efficaces est extrêmement difficile en raison de l’efficacité limitée du processus de présentation d’antigènes. D’autre part, ils ciblent généralement des antigènes spécifiques, limitant ainsi leur activité à un seul type de cancer ou groupe de cancers. Une équipe de l’Université Tufts (aux États-Unis) a développé une nouvelle approche plus polyvalente qui pourrait permettre de cibler n’importe quel type de tumeur solide. « Nous décrivons ici un vaccin anti-tumoral exploitant la dégradation ciblée des antigènes pour optimiser le traitement et la présentation croisée », expliquent les chercheurs dans leur document, publié dans la revue Nature Biomedical Engineering.

L’efficacité du nouveau vaccin développé par l’équipe de l’Université Tufts réside dans sa capacité à moduler les antigènes tumoraux de sorte à les diriger vers une voie de signalisation cellulaire qui les présente efficacement au système immunitaire. Pour l’analogie, cette présentation serait comparable à une procédure policière au cours de laquelle chaque antigène est présenté au système immunitaire pour que celui-ci puisse déterminer s’il peut être considéré comme un suspect ou non.

L’approche immunitaire conventionnelle consiste à rassembler les antigènes et à les introduire à l’intérieur de cellules présentatrices d’antigènes, telles que les macrophages ou les cellules dendritiques. Cependant, l’efficacité de la stratégie est considérablement limitée quand il s’agit d’antigènes tumoraux. Les chercheurs de la nouvelle étude ont amélioré ce processus en utilisant une approche en deux étapes. La première étape consiste à identifier et à isoler toutes les protéines tumorales d’intérêt. Pour ce faire, l’équipe a modifié un ensemble de plusieurs protéines tumorales avec un composé appelé AHPC, qui aide à orienter les fragments protéiques des cellules cancéreuses vers la voie immunitaire adéquate. La molécule recrute une enzyme apposant une étiquette (de l’ubiquitine) sur chaque protéine tumorale, permettant ainsi à la cellule de l’identifier et de la transformer en fragments avant de la présenter au système immunitaire. La seconde étape consiste à enrober l’ensemble de protéines tumorales modifiées (dit "lysat") à l’intérieur de bulles lipidiques spécialement conçues pour se concentrer sur les ganglions lymphatiques, au niveau desquels la plupart des cellules présentatrices d’antigènes sont produites. Contrairement aux vaccins anticancéreux traditionnels, l’utilisation du lysat permettrait de cibler n’importe quelle tumeur solide (dans la mesure où les protéines correspondantes sont rassemblées dans le lysat).

« Nous avons considérablement amélioré la conception du vaccin contre le cancer en le rendant applicable à toute tumeur solide à partir de laquelle nous pouvons créer un lysat, peut-être même des tumeurs d’origine inconnue, sans avoir à sélectionner des séquences d’ARNm, puis en ajoutant un autre composant — appelé AHPC — qui aide à canaliser les fragments de protéines des cellules cancéreuses dans la voie de réponse immunologique », explique dans un communiqué Qiaobing Xu, coauteur principal de l’étude. Pour évaluer l’efficacité du vaccin, les experts l’ont testé sur des modèles animaux de mélanome, de cancer du sein triple négatif, de carcinome pulmonaire de Lewis et de cancer de l’ovaire inopérable. Le traitement a enclenché une réponse accrue des cellules T cytotoxiques, éliminant toute croissance tumorale et métastases ultérieures. Une mémoire immunologique à long terme a également été observée, ce qui réduit considérablement le risque de récidive tumorale. D’après l’équipe, le vaccin pourrait à terme être administré en complément de l’excision chirurgicale, de la chimiothérapie et d’autres médicaments utilisés pour stimuler l’activité des lymphocytes T cytotoxiques. Cela permettrait d’améliorer les taux de rémission et de réduire les taux de récidive à long terme.

Nature biomedical engineering : https://www.nature.com/articles/s41551-024-01285-5

Une forte consommation de cannabis serait associée à une mortalité accrue du cancer du côlon
Mardi, 29/04/2025 - 18:28

Des chercheurs de l'École de médecine de l'Université de Californie de San Diego ont découvert que les personnes atteintes d'un cancer du côlon et ayant une consommation de cannabis élevée étaient plus de 20 fois plus susceptibles de mourir dans les cinq ans suivant le diagnostic par rapport à ceux qui n'ont pas de tels antécédents. Cette étude s’ajoute à un nombre croissant de preuves suggérant que la consommation de cannabis forte peut avoir des impacts sous-reconnus sur le système immunitaire, la santé mentale et les comportements de traitement – qui pourraient tous influencer les résultats du cancer.

L'équipe de recherche s'est appuyée sur des dossiers de santé électroniques de plus de 1 000 patients atteints de cancer du côlon traités dans le système de santé de l'Université de Californie entre 2012 et 2024. Ils ont évalué comment les résultats du cancer différaient en fonction de la consommation de cannabis documentée des patients avant le diagnostic, contrôlant l'âge, le sexe et les indicateurs de la gravité de la maladie tels que la mise en scène tumorale et les biomarqueurs du cancer.

L'analyse a révélé que les patients ayant des antécédents de trouble de consommation de cannabis (CUD) avaient un taux de mortalité à cinq ans sensiblement plus élevé (55,88 %) par rapport aux patients sans CUD (5,05 %). Les patients diagnostiqués avec CUD avant le diagnostic du cancer étaient 24,4 fois plus susceptibles de mourir dans les cinq ans suivant le diagnostic par rapport à ceux sans CUD.

Compte tenu de la prévalence croissante et de l'acceptation sociale de la consommation de cannabis, ces scientifiques soulignent également la nécessité d'étudier plus en détail ses effets à long terme dans les populations médicalement vulnérables. « La consommation élevée de cannabis est souvent associée à la dépression, à l'anxiété et à d'autres défis qui peuvent compromettre la capacité d'un patient à s'engager pleinement avec le traitement du cancer », a déclaré Cuomo, qui est également membre du Cancer Center de l'UC San Diego Moore. « Nous espérons que ces résultats encouragent davantage de recherches – et des conversations plus nuancées – sur la façon dont le cannabis interagit avec la biologie et les soins du cancer ».

Science Direct : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S104727972500078X

La vie sur Terre proviendrait d'un seul ancêtre bien plus ancien qu'on ne le pensait
Lundi, 28/04/2025 - 18:13

Une équipe internationale de scientifiques a montré qu'un organisme connu sous le nom de LUCA (Dernier Ancêtre Commun Universel), pourrait être bien plus ancien que ce que l'on pensait jusqu'à présent. Pour comprendre l’ampleur de cette découverte, il est important de saisir ce qu'est LUCA. Ce dernier est l’ancêtre commun de tous les êtres vivants qui peuplent la Terre, des bactéries microscopiques aux baleines bleues, en passant par les plantes et les êtres humains.

LUCA était un organisme de type procaryote, une cellule simple et sans noyau, datant d'il y a environ 4 milliards d’années. Il n'était pas une créature complexe, mais plutôt une cellule primordiale capable de se reproduire, de se nourrir et d'interagir avec son environnement, jetant ainsi les bases de toute la vie que nous connaissons. Avant cette étude, les scientifiques estimaient que LUCA était apparu il y a environ 3,8 milliards d’années, à peine quelques centaines de millions d'années après la formation de la Terre. Cependant, une équipe de chercheurs, dirigée par le paléogénéticien Edmund Moody de l’Université de Bristol, vient de repousser cette chronologie d’environ 400 millions d’années, suggérant que cet organisme aurait existé il y a environ 4,2 milliards d’années. Pour déterminer l’âge de LUCA, les chercheurs ont appliqué une méthode scientifique complexe connue sous le nom d’analyse phylogénétique, qui consiste à étudier l’évolution des gènes au sein des différentes espèces vivantes. Chaque espèce, au fil du temps, subit des mutations génétiques – des changements dans la séquence de l’ADN – qui se transmettent à ses descendants. Ces mutations ne se produisent généralement qu’à un rythme très lent, mais elles s'accumulent au fur et à mesure des générations.

Les scientifiques ont utilisé ces mutations comme une sorte d’"horloge moléculaire". En comparant les gènes de différentes espèces actuelles, comme des humains, des bactéries, ou même des plantes, ils ont pu retracer l’évolution de ces espèces et déterminer quand elles ont divergé d’un ancêtre commun. Ce processus implique de mesurer combien de différences génétiques se sont accumulées entre les espèces au fil du temps. Plus les différences sont importantes, plus l’ancêtre commun est ancien. Une fois que les scientifiques ont identifié ces divergences, ils ont utilisé un modèle mathématique pour estimer à quelle époque ces mutations ont commencé à apparaître. Cela leur a permis de calculer le moment où LUCA, l’ancêtre commun de tous les êtres vivants, a vécu, soit environ 4,2 milliards d’années, bien plus tôt que les estimations précédentes.

Bien qu’il n’existe pas de fossiles de LUCA, les scientifiques ont pu formuler des hypothèses basées sur les caractéristiques communes des êtres vivants actuels. Selon les résultats de l’étude, cet organisme, bien qu’il soit un procaryote simple, possédait des traits étonnamment complexes pour son époque. Il est désormais envisagé que ce dernier possédait probablement un système immunitaire rudimentaire, capable de se défendre contre des menaces extérieures comme les virus. Il est fascinant de penser qu’un organisme aussi simple pouvait déjà interagir avec son environnement de manière aussi sophistiquée, bien avant l’apparition des organismes multicellulaires.

LUCA vivait probablement dans un environnement aquatique, riche en métaux et en substances chimiques, dans des conditions extrêmes de température et de pression. L’étude suggère également qu’il n'était pas seul, intégrant probablement d'un écosystème primitif, où ses déchets nourrissaient d'autres microbes, créant ainsi un cycle de recyclage naturel. Ces premiers micro-organismes étaient essentiels à l’équilibre de la vie sur Terre, bien avant l'apparition de formes de vie plus complexes. En repoussant l’apparition de LUCA à 4,2 milliards d’années, cette nouvelle étude nous permet de mieux comprendre les origines de la vie sur Terre. Cet organisme n'était pas une simple cellule, mais l’ancêtre d’une biodiversité foisonnante qui a évolué pendant des milliards d’années. 

Popular Mechanics : https://www.popularmechanics.com/science/environment/a64186168/single-ancestor-l...

Les bébés ont plus de souvenirs qu’on le croit...
Lundi, 28/04/2025 - 18:11

Bien que nous ne gardions aucun souvenir des premières années de notre vie, il semblerait, selon une étude américaine, que les bébés forment bel et bien des souvenirs. En examinant l’activité cérébrale face à un souvenir, les scientifiques ont confirmé que l’hippocampe était actif dans l’encodage de la mémoire dès le plus jeune âge. Ils ont également constaté que les bébés les plus performants en matière de mémorisation présentaient une plus grande activité de l’hippocampe. « Ce que nous pouvons conclure de notre étude c’est que les bébés ont la capacité d’encoder des souvenirs épisodiques dans l’hippocampe à partir d’environ 12 mois », souligne Nick Turk-Browne, professeur de psychologie à Yale et auteur principal de l’étude.

Les scientifiques se sont fondés sur des études comportementales antérieures montrant que les bébés, qui ne peuvent pas verbaliser leurs souvenirs, ont tendance à regarder plus longtemps les objets qui leur sont déjà familiers. Mais il était impossible jusqu’ici d’observer des bébés, rétifs à rester tranquilles dans un appareil d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle cérébrale. Pour surmonter l’obstacle, l’équipe de Nick Turk-Browne a employé des techniques que son laboratoire a affinées au fil du temps : tétines, animaux en peluche, maintien des bébés avec des oreillers, motifs psychédéliques en arrière-plan pour garder l’attention des enfants. Au total, 26 bébés, âgés pour moitié de moins d’un an et pour l’autre de plus d’un an, ont pris part à l’expérience.

Dans un premier temps, des images de visages ou d’objets leur ont été montrées. Plus tard, une image déjà vue leur a été montrée en même temps qu’une nouvelle. « Nous avons mesuré le temps passé à scruter les images connues, et c’est notre étalon pour appréhender leur souvenir de l’image en question », dit le chercheur. Mais le mystère règne toujours quant au devenir de ces premiers souvenirs. Peut-être ne sont-ils jamais entièrement consolidés dans le stockage à long terme ou peut-être sont-ils présents mais deviennent inaccessibles. Les premiers résultats suggèrent que les mémoires persistent peut-être jusqu’à l’âge de trois ans avant de s’estomper. Le chercheur aimerait beaucoup savoir si des fragments pourraient être réactivés plus tard dans la vie.

Yalehttps://news.yale.edu/2025/03/20/why-dont-we-remember-being-baby-new-study-provi...

Une IA identifie un cocktail de médicaments pour sauver un malade condamné
Lundi, 28/04/2025 - 18:10

Atteint du syndrome de POEMS, une maladie sanguine extrêmement rare, Joseph Coates n’avait plus que quelques semaines à vivre. Ses médecins l’avaient informé qu’aucun traitement efficace n’existait. Face à cette impasse, sa compagne Tara Theobald a contacté le Docteur David Fajgenbaum, chercheur spécialiste des maladies rares à l’Université de Pennsylvanie. Cet expert a alors utilisé une stratégie originale : utiliser un modèle d’intelligence artificielle pour scanner des milliers de molécules déjà approuvées par les autorités sanitaires afin de trouver un traitement potentiellement efficace.

L’IA a identifié un cocktail de médicaments, associant chimiothérapie, immunothérapie et stéroïdes, qui n’avait encore jamais été testé pour cette pathologie. Résultat : après seulement une semaine de traitement, l’état de Joseph s’est considérablement amélioré, lui permettant de recevoir une greffe de cellules souches quatre mois plus tard. Aujourd’hui, il est en rémission. Le repositionnement des médicaments consiste à identifier de nouvelles applications pour des molécules déjà utilisées pour d’autres pathologies. Plutôt que d’inventer un médicament de zéro, cette stratégie permet de gagner du temps et de réduire les coûts de recherche.

L’intelligence artificielle joue ici un rôle clé puisqu'elle est capable d'analyser des milliards de données médicales (les études cliniques, les dossiers patients et les bases de données pharmaceutiques notamment), de croiser des mécanismes d’action des médicaments (elle identifie des similitudes entre certaines molécules et les effets biologiques recherchés) et même de prédire les effets secondaires (en comparant les effets connus d’un médicament, l’IA anticipe les risques et optimise le choix des traitements). Un des outils les plus avancés dans ce domaine est TxGNN, un modèle développé par la Harvard Medical School. Il a permis d’identifier de nouveaux traitements potentiels pour plus de 6 000 maladies rares, dont beaucoup n’ont encore aucun remède approuvé.

Le Docteur Fajgenbaum a lancé l’initiative Every Cure, un programme utilisant l’intelligence artificielle pour cartographier l’ensemble des médicaments existants et leur potentiel pour traiter d’autres maladies. L’objectif : sauver des vies en accélérant la mise en place de traitements adaptés aux maladies rares. L’histoire de Joseph Coates n’est donc peut-être que la première d’une longue série, où l’IA jouera un rôle déterminant pour transformer la médecine et offrir des espoirs inédits aux patients du monde entier.

Neuron Expert : https://neuron.expert/news/drugs-have-uses-we-cant-imagine-hes-using-ai-to-find-...

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Airbus va transformer le voyage aérien avec sa technologie d'ailes repliables et ses avions monocouloirs
Lundi, 28/04/2025 - 18:15

Airbus a levé le voile sur sa feuille de route pour la prochaine génération d'avions monocouloirs. Les futurs appareils, qui pourraient entrer en service dans la seconde moitié des années 2030, promettent une réduction de 20 à 30 % de la consommation de carburant par rapport aux modèles actuels, et une comptabilité totale avec les carburants d'aviation durable (SAF). Les nouvelles technologies développées par Airbus sont pensées pour transformer radicalement l'efficacité des vols commerciaux. Parmi les innovations phares, on trouve des moteurs de nouvelle génération aux designs disruptifs à soufflante ouverte (open fan). Ces propulseurs, développés en collaboration avec CFP dans le cadre du programme RISE, visent une réduction de 20 % de la consommation de carburant. Airbus prévoit de les tester sur un A380 d'ici la fin de cette décennie.

L'aérodynamisme fait aussi l'objet d'avancées significatives avec des ailes repliables plus longues, qui permettront d'augmenter la portance et de réduire la traînée en vol, tout en restant compatibles avec les infrastructures aéroportuaires existantes. Ce concept, issu du programme "Wing of Tomorrow", est aujourd'hui testé au Royaume-Uni. Un mot de l'électrification, qui joue aussi un rôle de plus en plus important dans cette nouvelle génération d'appareils. Des batteries de nouvelle génération, potentiellement à l'état solide, alimenteront des architectures hybrides où l'électricité servira tant pour la propulsion que pour les fonctions non propulsives. Cela pourrait conduire à une réduction supplémentaire des émissions de carbone de l'ordre de 2 %.

Les matériaux utilisés pour la fabrication des futurs appareils évoluent aussi. Ils tendent vers plus de légèreté et de durabilité. Airbus explore notamment les composites thermoplastiques renforcés en fibres de carbone (CRFTP). Ces derniers offrent non seulement un gain de poids mais aussi une meilleure recyclabilité. La connectivité et l'automatisation représentent un autre axe majeur d'innovation. Une plate-forme numérique commune assurera des opérations plus sûres et plus efficaces, en facilitant la maintenance prédictive grâce à l'intelligence artificielle. Ces systèmes permettront aussi d'améliorer l'expérience passager, grâce à la disponibilité d'informations en temps réel. En parallèle à ces développements, Airbus travaille sur une feuille de route révisée pour faire mûrir les technologies associées aux vols propulsés à l'hydrogène. Cela tombe bien, car l'initiative pourrait servir l'objectif du secteur aéronautique d'atteindre des émissions nettes nulles d'ici 2050.

Clubic : https://www.clubic.com/actualite-558552-airbus-va-transformer-le-voyage-aerien-a...

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