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RTFLASH Recherche & Technologie
NUMERO 470
Lettre gratuite hebdomadaire d’informations scientifiques et technologiques
Créée par René Trégouët rapporteur de la Recherche et Président/fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
Edition du 03 Avril 2008
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Egalement dans ce numéro
TIC
Une puce électronique nanométrique par auto-organisation de protéines
Le virtuel se mêle au réel sur les lentilles de contact
Matière
S'inspirer de la nature pour produire durablement de l'hydrogène
Les fullerènes pourraient-ils être la solution pour le stockage de l'hydrogène ?
Terre
Traitement de l'eau : des innovations pour étancher la soif de l'humanité
De nouvelles technologies de voilure pour réduire les émissions de CO2
Vivant
Une nouvelle cible thérapeutique pour la maladie d'Alzheimer
Les protéines salivaires prometteuses pour traquer les maladies chroniques
Nouveau médicament prometteur pour le traitement de la sclérose en plaques
Une carte génétique de tumeurs pour mieux les identifier au scanner
Des nanoparticules biphotoniques pour une meilleure détection des cellules tumorales
Des chercheurs élucident le mécanisme infectieux de certains virus
Les rats capables d'appliquer des règles apprises
Des anomalies génétiques rares à l'origine de la schizophrénie
Edito
La connaissance du génome est plus que jamais le nouvel horizon de la médecine



La découverte des « variations génétiques chez l'homme » représente l'avancée scientifique de l'année selon la célèbre revue Science. Il est vrai qu'après le décryptage et la cartographie complète du génome humain, l'amélioration des techniques de séquençage a permis d'évaluer la variation des génomes de plusieurs individus sur des échelles allant de un à un millions de bases.

En 2007, de nombreuses recherches ont porté sur des études comparatives du génome entier : les chercheurs ont comparé les ADN de milliers d'individus malades et sains afin d'identifier les variants génétiques légers associés à un risque plus élevé d'avoir la maladie étudiée.

Ces études ont permis cette année aux chercheurs de trouver plusieurs gènes liés au diabète de type 2 et apporté des éclairages sur plusieurs maladies dont les maladies auto-immunes, le trouble bipolaire, le cancer du sein, le cancer colorectal, les diabètes de type 1 et 2, les maladies du coeur, l'hypertension, la sclérose en plaques et la polyarthrite rhumatoïde.

Sur un nombre d'emplacements variables sur le génome estimé à 15 millions, plus de trois millions de ces zones, baptisées polymorphismes de nucléotide simple (SNP), ont été identifiées. Les SNP peuvent se retrouver au sein de régions codantes de gènes (exon), de régions non-codantes de gènes (intron), ou de régions intergéniques, entre les gènes.

Dans le cas où les SNP se retrouvent au sein des régions codantes, celles-ci ne vont pas obligatoirement modifier la séquence d'acide aminé de la protéine produite du fait de la redondance du code génétique. Les chercheurs sont maintenant capables de comparer la distribution des SNP en réalisant l'examen de 500 000 SNP à la fois sur des milliers de personnes simultanément, ce qui ouvre la voie à une connaissance individuelle du génome.

Grâce aux progrès constants des puces à ADN, tant en terme de puissance que de baisse des coûts, Il est à présent certain que d'ici à une dizaine d'années il sera possible pour chacun de faire séquencer son génome et ses spécificités. Il deviendra alors possible de manière fiable et peu onéreuse d'évaluer les risques de survenue d'un grand nombre de maladies pour un individu donné et de lui proposer une prévention et des traitements personnalisés beaucoup plus efficaces et mieux tolérés.

Les techniques observation de l'ADN font elles-mêmes des pas de géant et des travaux français du Laboratoire "Interactions Moléculaires et Cancer" (Institut Gustave Roussy/CNRS/Université Paris Sud) et du Laboratoire "Structure et Activité des Biomolécules Normales et Pathologiques" (Inserm/Genopole) viennent d'ouvrir la possibilité d'observer les molécules d'ADN en 3D, par microscopie de force atomique (AFM), dans des situations proches de leur fonctionnement réel, notamment en interaction avec les protéines.

Mais la connaissance de plus en plus intime du génome et de ses mécanismes est déjà en train de produire des retombées thérapeutiques concrètes et prometteuses. C'est ainsi que la première étape d'une thérapie génique pour traiter la myopathie de Duchenne, actuellement incurable, vient d'être validée par un essai dit de phase 1. Elle est menée par la société de biotechnologie Prosensa et le centre médical de l'université néerlandaise de Leyde.

La myopathie de Duchenne résulte d'une mutation d'un gène qui code normalement la production d'une protéine appelée dystrophine, indispensable à l'intégrité des cellules musculaires.

Cette mutation empêche ou diminue la synthèse de la protéine. La mutation génétique en cause affecte une portion codante de l'ADN, appelée exon. L'exon muté se retrouve dans l'ARN, support génétique de la synthèse des protéines, modelé sur l'ADN. Gert-Jan van Ommen et ses collègues de l'université de Leyde ont eu recours au "saut d'exon" : cette technique fait appel à des morceaux d'ADN synthétisés en laboratoire, les "oligonucléides antisens", qui se collent comme du ruban adhésif à l'ARN, au niveau de la mutation. L'exon défectueux est alors court-circuité.

L'essai a porté sur quatre enfants de 10 à 13 ans, atteints de la myopathie de Duchenne et ne présentant aucun signe de production de dystrophine. Les chercheurs leur ont injecté par voie intramusculaire, dans la jambe, un composé synthétique antisens. Un prélèvement de cellules musculaires a été effectué 28 jours après cette injection. Des fibres musculaires porteuses de dystrophine ont été retrouvées dans les différents prélèvements effectués, ce qui démontre la validité de cette approche thérapeutique.

Tous ces travaux et ces découvertes montrent qu'il sera possible, plus rapidement qu'on ne l'imagine, d'intervenir directement sur notre génome pour y corriger, de manière personnalisée, une anomalie génétique particulière en utilisant conjointement plusieurs techniques très prometteuses comme le saut d'exon ou les ARN interférents. Cettte médecine génétique individualisée et prédictive s'affirme donc bien comme l'une des grandes révolutions scientifiques et médicales de ce siècle.

René Trégouët

Sénateur honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat


TIC
Information et Communication
Une puce électronique nanométrique par auto-organisation de protéines
Vendredi, 04/04/2008 - 00:00

Matsushita Denki (Panasonic) avec les universités de Tohoku et de Osaka, le Tokyo Institute of Technology et l'Advanced Institute of Science and Technologies de Nara ont mis au point une nouvelle technologie de réalisation de cellules mémoire utilisant une protéine animale, la ferritine, qui a la propriété de s'auto-organiser. L'emploi de cette protéine permet de façonner des structures à l'échelle nanométrique, plus simplement qu'avec les technologies lithographiques traditionnelles. Ceci devrait permettre de développer une puce de la taille d'un timbre et qui aurait une mémoire de 1 Téraoctet.

La ferritine est une protéine creuse qui dans le métabolisme des animaux sert à stocker le fer, mais elle peut également renfermer de nombreux autres composés inorganiques dans sa cavité (diamètre de la cavité 7 nm, taille de la protéine 12 nm). Il est très difficile de la synthétiser artificiellement donc actuellement elle est extraite in vivo à partir d'Escherichia coli. Cette ferritine est lavée à l'eau pour réduire au minimum la concentration de cations (<0,150 ppm), nuisibles au bon fonctionnement des mémoires, puis plongée dans une solution de composés métalliques (oxyde de fer, oxyde de cobalt, oxyde de zinc, sulfite d'or...) pour incorporer ces derniers dans sa cavité.

Afin que les protéines puissent se fixer sur le substrat de silicium, on trace au préalable par lithographie un motif d'agencement au titane sur celui-ci. La ferritine, à laquelle on a greffé une chaîne moléculaire qui ne se fixe que sur le titane, va donc s'arranger de manière automatique le long des motifs.

La dernière étape est d'éliminer la ferritine et de conférer les propriétés électriques au système. Une couche d'oxyde de silicium est déposée sur l'ensemble, et par chauffage à 500°C, les protéines sont dissoutes et l'oxyde métallique est réduit. Le système est finalement composé d'îlots métalliques de 7 nm de diamètre, régulièrement espacés le long des motifs, noyés dans une couche de SiO2.

Les tests réalisés ont prouvé qu'un tel dispositif pouvait effectivement servir de mémoire et que mis en application, il permettrait de créer des mémoires 30 fois plus denses que celles actuelles et ceci à un coût plus faible. Panasonic espère une mise sur le marché dans 5 ans.

BE

Le virtuel se mêle au réel sur les lentilles de contact
Vendredi, 04/04/2008 - 00:00

Au cours des prochaines décennies, les mondes réel et virtuel vont devenir progressivement indissociables. En conséquence, les écrans et les lunettes de réalité virtuelle que nous utilisons aujourd'hui deviendront de plus en plus inadaptés à la coexistence des deux univers. A chaque instant de la vie quotidienne, il faudra en effet pouvoir consulter courriels et pages Web sans quitter des yeux l'environnement réel.

Babak Parviz y travaille. A 34 ans, ce professeur assistant en ingénierie électrique de l'université de Washington prépare une solution radicale pour assurer un meilleur modus vivendi entre ces deux mondes : une lentille de contact permettant d'intégrer l'écran à l'oeil lui-même. Sur cette prothèse minimaliste pourraient s'afficher les informations provenant de multiples sources : indications du tableau de bord d'une voiture ou d'un avion, données cartographiques, décor de jeu vidéo, pages Web, courrier électronique.

L'originalité des travaux de Babak Parviz, qui compte parmi les lauréats du prix Young Innovators 2007 décerné par la Technology Review du Massachusetts Institute of Technology (MIT) : l'association de la miniaturisation extrême et de la transparence, qui permet de superposer les informations virtuelles à la vision naturelle. La lentille a été testée pendant 20 minutes sur l'oeil d'un lapin sans réactions négatives. Mais nombre de défis technologiques restent à relever avant d'envisager pour cet objet un usage courant.

"Pour l'instant, nous avons démontré qu'il est possible de réaliser l'auto-assemblage de composants en silicium, de circuits électroniques et de diodes électroluminescentes à l'échelle du micron, puis de les encapsuler dans une lentille en polymère biocompatible", précise le chercheur. Du fait de l'impossibilité de manipuler des objets aussi petits, l'assemblage de la lentille doit se réaliser tout seul (taux de réussite actuel : 97 %), sous l'effet des seules forces de capillarité et des formes données aux divers éléments qui la composent.

LM

^ Haut
Matière
Matière et Energie
S'inspirer de la nature pour produire durablement de l'hydrogène
Vendredi, 04/04/2008 - 00:00

Des chercheurs du Centre Helmholtz de recherche de Jülich (FZJ) sont parvenus à synthétiser un cluster d'oxydes métalliques inorganique, un catalyseur permettant d'accélérer la réaction de transformation de l'eau en oxygène et hydrogène pour imiter la photosynthèse des plantes. Ce cluster est structuré autour de 4 ions d'un métal de transition rare : le ruthénium. Ce catalyseur est particulièrement intéressant dans le sens où il pourrait offrir une solution pour produire de l'hydrogène de façon durable. L'hydrogène est considéré comme le carburant du futur, en particulier dans le domaine automobile, à travers l'utilisation des piles à combustible.

Habituellement, les substances agressives générées lors de la réaction d'oxydation réduisent la durée de vie des catalyseurs. Les plantes ont, elles, trouvé une solution au problème : elles produisent et réparent en permanence leurs catalyseurs verts. Pour imiter la performance naturelle et parvenir au même résultat, il était important de trouver un catalyseur plus stable. C'est désormais chose faite avec le nouveau catalyseur inorganique développé par les scientifiques du FZJ.

Cette innovation représente un progrès significatif vers une production durable d'hydrogène : en utilisant un agent oxydant, c'est-à-dire de l'énergie chimique, les chercheurs sont désormais capables de produire de l'hydrogène à partir d'eau. Pour reproduire complètement la performance naturelle, c'est-à-dire synthétiser de l'hydrogène directement à partir d'énergie lumineuse, il reste maintenant à intégrer ce complexe de ruthénium dans des systèmes photoactifs capables de convertir l'énergie solaire en énergie chimique.

BE

Les fullerènes pourraient-ils être la solution pour le stockage de l'hydrogène ?
Vendredi, 04/04/2008 - 00:00

L'hydrogène est un vecteur d'énergie prometteur qui pourrait apporter une solution à deux des principaux défis énergétiques du siècle : l'épuisement des sources d'énergies fossiles, et l'émission de gaz à effet de serre. Toutefois, la production, le transport et le stockage de l'hydrogène posent de nombreux problèmes technologiques. Aux USA, le Department of Energy investit beaucoup dans les recherches relatives à la filière hydrogène, et consacre notamment 1 milliard de dollars à un programme de R&D orienté sur les technologies qui permettront de développer les voitures à hydrogène. Un des objectifs fixés par l'agence fédérale est de développer un matériau capable de stocker au moins 6 % de son poids en hydrogène, afin de pouvoir concurrencer les voitures traditionnelles.

Dans ce contexte, une équipe de chercheurs de Rice University (Houston, Texas) dirigée par le Docteur Boris Yakobson vient de montrer que les assemblages moléculaires sphériques d'atomes de carbone que sont les fullerènes (les buckyballs) sont susceptibles de stocker des volumes d'hydrogène jusqu'à près de 8 % de leur poids, soit de manière presque aussi dense que dans le noyau de Jupiter. Selon les calculs menés par l'équipe de Yakobson, les "buckyballs" C60 sont capables de stocker jusqu'à 58 atomes d'hydrogène tout en conservant une structure métastable grâce à la nature particulièrement solide des liaisons Carbone-Carbone. Le modèle informatique développé permet de déterminer avec précision la résistance des liaisons C-C dans la molécule C60 en fonction du nombre d'atomes d'hydrogène introduits ainsi que la taille de ces sphères chargées d'hydrogène, et permet aussi de calculer comment les buckyballs surchargées d'hydrogène peuvent éclater et libérer leur charge. Les calculs montrent que la pression interne atteinte dans cette "cage" de carbone pourrait atteindre quasiment l'ordre de grandeur de la pression de métallisation de l'hydrogène à température ambiante, soit quelques centaines de Giga Pascal.

Le modèle développé est adaptable à de plus grosses molécules de fullerènes que le C60, et pourrait permettre de prévoir quelles tailles moléculaires seront optimales pour envisager des applications dans le domaine de l'automobile. L'idée serait de produire les fullerènes chargés en hydrogène sous forme de poudre constituée de tous petits cristaux qui pourrait ainsi être stockée dans le réservoir du véhicule.

BE

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Terre
Sciences de la Terre, Environnement et Climat
Traitement de l'eau : des innovations pour étancher la soif de l'humanité
Vendredi, 04/04/2008 - 00:00

Membranes de désalinisation, nanomatériaux pour décontaminer, méthodes pour désinfecter sans agents oxydants : de nouvelles techniques permettent d'espérer un meilleur accès à l'eau potable dans le monde. Les méthodes actuellement utilisées sont souvent énergivores, font appel à des agents chimiques eux-mêmes toxiques ou requièrent des investissements colossaux en investissements et en infrastructures. Le principal réservoir pour permettre à une humanité de plus en plus nombreuse de boire, de se laver et de cultiver sans risques reste l'eau salée, qui représente plus de 97 % de l'ensemble de la ressource aquatique, calottes glaciaires comprises.

De nouveaux procédés de désalinisation ont été mis au point pour remplacer la distillation (recueillir l'eau douce par évaporation -condensation), technique la plus ancienne dont l'inconvénient majeur est d'être très gourmande en énergie. La méthode qui a le vent en poupe est l'osmose inverse, qui consiste à séparer le sel de l'eau à l'aide d'une membrane semi-perméable. L'eau salée est pressée contre la membrane au travers de pores minuscules.

"C'est déjà comme ça que l'on gagne aujourd'hui le plus de nouvelles ressources en eau douce", déclare à l'AFP Mark Shannon, directeur du Centre de matériaux avancés pour la purification de l'eau à l'université de l'Illinois, aux Etats-Unis. Les membranes, de moins en moins chères, gagnent en efficacité, permettant de filtrer des quantités d'eau croissantes de plus en plus vite. "En termes énergétiques, si vous devez amener l'eau sur une longue distance, le coût est plus élevé que si vous avez une ville au bord de la mer et que vous êtes en mesure de dessaler", explique le professeur Shannon, qui ajoute que 5 % à 15 % de l'électricité dans l'ouest des Etats-Unis sert à transporter l'eau.

Certains nouveaux systèmes de filtration, qui permettent également de produire une bonne partie de l'énergie nécessaire aux opérations de dessalement, sont particulièrement bien adaptés aux pays en développement qui manquent d'infrastructures. Le dessalement devrait aussi se développer loin des côtes, souligne M. Shannon, car "il y a plus de lacs et de nappes phréatiques salés que de lacs et de nappes d'eau douce dans le monde".

Une source d'économies vient de l'utilisation de l'eau de pluie et des eaux usées, qui se développe notamment en Europe. "Cette réutilisation, directe ou pour remplir les nappes phréatiques, va croître rapidement dans les 10 à 20 ans à venir", prédit le spécialiste américain. L'eau, même douce, doit encore être décontaminée, car "il y a de nombreux composants toxiques dans l'eau en petites quantités, mais les traitements chimiques sont très coûteux et posent des problèmes", constate M. Shannon.

Des améliorations sur ce point sont en train d'être apportées par le recours à des matières nanostructurées (dont les particules ont une taille de quelques millionièmes de millimètre), ainsi qu'aux rayons ultra-violets pour transformer et lier les substances toxiques. Quant à la désinfection pour éliminer les bactéries et virus responsables de nombreuses maladies comme les diarrhées chroniques, les recherches se concentrent sur de nouvelles méthodes qui se passent d'agents d'oxydants. "De nombreux produits sont actuellement testés, comme en Afrique du Sud, où des pots en argile sont recouverts d'une couche qui aide à désinfecter l'eau durant son transport", cite en exemple le chercheur américain.

AFP

De nouvelles technologies de voilure pour réduire les émissions de CO2
Vendredi, 04/04/2008 - 00:00

Airbus travaille à leur développement dans le cadre du projet "Smart Fixed Wing Aircraft" (SFWA) mené au sein de "Clean Sky" qui vient d'être lancé officellement en février dernier. Ce dernier est l'un des programmes de R&T européens les plus importants, son budget total s'élevant à 1,6 milliards d'euros sur sept ans. Rappelons que l'ensemble des technologies développées au sein de "Clean Sky" a pour but de contribuer à atteindre les objectifs de l'ACARE (Advisory Council for Aeronautics Research in Europe) en 2020. Par ailleurs, ce programme fera également l'interface avec les technologies qui seront développées dans le cadre d'un second programme européen, SESAR (Single European Sky), qui vise à réduire les émissions de CO2 en créant un nouveau système de contrôle du trafic aérien et de nouvelles technologies de navigation aérienne.

Pour sa part, SFWA, co-dirigé par SAAB Aerospace, va s'intéresser à deux domaines de technologies, son objectif final étant de contribuer à obtenir une réduction des émissions de CO2 de 10 à 20 % au total. Le premier consistera à développer et produire une voilure dite "intelligente" à profil laminaire. Totalement nouvelle, celle-ci devrait permettre une réduction substantielle de la traînée grâce à l'utilisation de technologies de contrôle passif et actif de l'écoulement et des charges. "L'un des objectifs est d'obtenir un haut degré de laminarité naturelle, en particulier en croisière", précise-t-on chez Airbus. Le deuxième domaine de recherche sera consacrée à l'intégration de nouvelle voilure à des concepts de moteur les plus innovants, permettant ainsi une économie de la consommation de carburant, également en cours de développement au sein de Clean Sky

BE

^ Haut
Vivant
Santé, Médecine et Sciences du Vivant
Une nouvelle cible thérapeutique pour la maladie d'Alzheimer
Vendredi, 04/04/2008 - 00:00

Une équipe de chercheurs de l'University of California, San Diego, a montré chez la souris un moyen de réduire la surproduction d'un peptide associé à la maladie d'Alzheimer, réduction corroborée à une amélioration de la mémoire.

L'autopsie du cerveau de patients atteints d'Alzheimer montre une accumulation de plaques d'amyloïdes composées en majeure partie de peptides neurotoxiques beta-amyloïde Ab qui sont soupçonnés d'être à l'origine de la maladie. Ces peptides sont issus du clivage d'une protéine appelée APP (amyloid precursor protein) et s'associent entre eux pour former des plaques dans le cerveau, au niveau de l'aire impliquée dans la mémoire.

La protéine APP est clivée sur deux sites de restriction spécifiques par deux protéases : la beta secrétase et la gamma secrétase. Par le passé, de nombreux scientifiques se sont focalisés sur l'étude d'une mutation du site beta secrétase, retrouvée seulement au sein d'une famille suédoise largement touchée par la maladie d'Alzheimer. Cette mutation appelée Swedish, est connue pour résulter en une surproduction du peptide Ab. Des chercheurs avaient pu mettre en évidence que cette séquence mutée était reconnue par la protéase BACE1.

Le professeur Hook et ses collègues ont mis en évidence qu'une autre protéase, la Cathepsine B (CatB) reconnaissait le site beta secrétase non muté, présent chez plus de 99 % des patients atteints d'Alzheimer. L'utilisation d'inhibiteurs de cette protéine chez les modèles animaux souris a permis une amélioration de leur mémoire et une réduction de la quantité de peptides Ab dans le cerveau. Ces résultats sont en accord avec des études précédentes qui avaient montré que la protéine CatB est retrouvée à des taux élevés dans le cerveau des patients atteints d'Alzheimer.

La mise au point d'un médicament qui permettrait de diminuer la quantité de Cathepsine B dans le cerveau pourrait donc potentiellement constituer une thérapie efficace pour les 99 % de patients qui possèdent les sites de restriction beta secrétase non mutés.

BE

Les protéines salivaires prometteuses pour traquer les maladies chroniques
Vendredi, 04/04/2008 - 00:00

La salive, qui contient plus d'un millier de protéines différentes, pourrait supplanter l'analyse sanguine comme outil diagnostic pour traquer cancers, maladies cardio-vasculaires et autres affections chroniques. Trois équipes de chercheurs américains travaillant dans cinq universités ont pu identifier l'ensemble des 1.166 différentes protéines de la salive et établir le protéome salivaire, précise une étude parue dans le Journal of Proteome Research.

Comme le génome qui répertorie l'ensemble des gènes d'un organisme, le protéome est une carte complète des protéines. Alors que les gènes codent des instructions, les protéines les exécutent pour assurer le fonctionnement cellulaire. L'élaboration du protéome salivaire pourrait bientôt conduire à de nouveaux tests plus simples, plus pratiques et moins onéreux que les analyses de sang, prédisent les auteurs, qui soulignent que plus d'un tiers des protéines de la salive se trouvent également dans le sang.

"Nos recherches comme celles de nos partenaires montrent que les protéines de la salive pourraient représenter de nouveaux outils potentiellement plus faciles à analyser que dans le sang pour détecter les maladies dans tout le corps", explique le Docteur James Melvin, directeur du Centre de biologie orale de la faculté de médecine de l'Université de Rochester (New York, est), un des auteurs de ces travaux.

Nombre de protéines salivaires sont similaires à celles se trouvant dans le sang et dont le rôle a déjà été établi notamment dans les maladies d'Alzheimer, d'Huntington, de Parkinson, les cancers du sein, colorectal et du pancréas ainsi que dans les deux types de diabète. Plus spécifiquement, ces chercheurs ont découvert qu'une majorité des protéines de la salive font partie du système central d'alerte du corps face aux maladies et représentent, de ce fait, un bon outil diagnostic.

Pour établir le protéome salivaire, ces scientifiques ont utilisé des échantillons de salive provenant de 23 hommes et femmes en bonne santé de plusieurs orgines ethniques. Ils ont utilisé une technique de spectrométrie qui permet d'identifier chaque protéine en fonction de sa masse notamment.

La protéomique salivaire et ses applications en matière de diagnostic s'inscrivent dans le cadre d'un effort national aux Etats-Unis pour créer la première carte de toutes les protéines humaines et de leurs interactions pour déterminer comment elles contribuent à maintenir la santé ou au contraire à développer des maladies, soulignent ces scientifiques.

"Nous pensons que ces projets vont nettement accélérer et améliorer les diagnostics et permettre de traiter les maladies cardiovasculaires et le cancer aux premiers stades", souligne le Dr Mireya González Begné, professeur adjointe de dentisterie à l'Université de Rochester. Des études ont déjà montré que des protéines de la salive peuvent être utilisées pour détecter des cancers de la cavité buccale et des infections par le virus du sida, poursuit-elle. Des recherches avaient aussi montré que les protéines de la salive guérissaient des plaies dans la cavité buccale, amplifiaient la voix, développaient le goût et détruisaient les bactéries et les virus.

JPR

Nouveau médicament prometteur pour le traitement de la sclérose en plaques
Vendredi, 04/04/2008 - 00:00

Un nouveau médicament, actuellement testé sur l'homme, a permis de supprimer la sclérose en plaques et d'autres maladies auto-immunes chez des souris, selon une étude publiée récemment aux Etats-Unis. Le traitement agit en stimulant le développement de cellules T, un type de globules blancs qui participe à la défense naturelle de l'organisme, selon ces travaux parus dans les Annales de l'Académie nationale américaine des sciences (PNAS).

Les maladies auto-immunes provoquent une réaction de défense anormale du système immunitaire d'un individu, qui attaque ses propres cellules ou tissus. "Nous savons que (le médicament) génère des lignées de cellules T qui permettent de réguler des maladies auto-immunes et que la même lignée de cellules T supprime trois maladies auto-immunes différentes chez la souris", a indiqué le principal auteur de l'étude, Jack Strominger de l'Université de Harvard.

"Il est aussi efficace pour plusieurs autres maladies auto-immunes chez la souris. Il est donc possible que cette catégorie de molécules puisse être plus largement utilisée que simplement pour la sclérose en plaques", a-t-il ajouté. M. Strominger et son équipe ont développé un dérivé de la Copaxone, traitement actuellement utilisé contre la sclérose en plaques.

Ils l'ont d'abord testé directement sur des souris, puis ont créé des lignées de cellules T à partir des souris traitées, a expliqué le chercheur au cours d'un entretien téléphonique. "Je ne sais pas si ce dérivé ou un autre va remplacer la Copaxone, mais il y a certainement un traitement de deuxième ou troisième génération dans cette catégorie", a-t-il ajouté. Le médicament fait actuellement l'objet d'essais cliniques de phase 1 chez l'Homme, et il pourrait falloir des années avant que son efficacité et son innocuité soient démontrées.

PNAS

Une carte génétique de tumeurs pour mieux les identifier au scanner
Vendredi, 04/04/2008 - 00:00

Des chercheurs ont développé une carte génétique qui pourrait aider à diagnostiquer plus tôt et à traiter nombre de tumeurs cancéreuses, selon une étude américaine. L'étude a porté sur le décryptage moléculaire d'une des tumeurs cérébrales mortelles les plus communes afin que ses avatars puissent être reconnues par des scanners IRM (imagerie résonance magnétique).

La même méthode pourrait être développée pour identifier d'autres types de tumeurs, a indiqué le principal auteur de l'étude Michael Kuo de l'Université de Californie à San Diego. "Nous avons trouvé un moyen de permettre à l'IRM de détecter des informations moléculaires à propos de ces tumeurs", a-t-il indiqué dans une interview téléphonique.

"Jusqu'ici le seul moyen était de faire des biopsies invasives et de procéder à des tests très coûteux qui ne sont pas standardisés", a-t-il ajouté. Kuo et son équipe ont utilisé des échantillons de biopsies pour décrypter la structure génétique des différents sous-types de tumeurs. Ils les ont ensuite comparés aux images scannées par IRM des mêmes tumeurs sur les patients. Dans les images très détaillées, ils ont pu découvrir des signes différents selon les sous-types de tumeurs, ce qui pourrait potentiellement conduire à éviter de faire des biopsies.

"C'est une technologie solide et mesurable", affirme le docteur Kuo. "Cela peut marcher avec différentes technologies de l'image, des appareils radiologiques CAT scans aux scanners IRM, et cela peut marcher avec différents types de tumeurs, notamment le cancer du foie", a-t-il précisé.

PNAS

Des nanoparticules biphotoniques pour une meilleure détection des cellules tumorales
Vendredi, 04/04/2008 - 00:00

Actuellement, l'imagerie médicale des cellules tumorales repose sur la fluorescence émise par des groupements chimiques capables d'absorber l'énergie d'un photon. Ces molécules, appelées fluorophores, sont excitées dans l'ultraviolet visible. L'imagerie monophotonique reste assez peu précise. Cette limite devrait bientôt être levée grâce aux travaux de chercheurs issus de laboratoires associés au CNRS.

Ces chercheurs ont réussi à mettre au point des fluorophores organiques (molécules aromatiques) biphotoniques capables d'absorber simultanément deux photons dans le proche infrarouge. Ils les ont ensuite encapsulés dans des nanoparticules poreuses pour permettre leur circulation en milieu biologique. L'originalité de ce travail réside dans le fait que, contrairement aux longueurs d'onde ultraviolettes, les longueurs d'onde infrarouges pénètrent plus profondément dans les tissus et sont moins énergétiques, ce qui a pour avantage d'explorer plus profondément les tumeurs sans pour autant endommager les tissus. De plus, l'utilisation de fluorophores biphotoniques favorise l'accès à une résolution spatiale en 3D, permettant de détecter et, à terme, de traiter de façon plus précise les cellules tumorales. L'une des voies envisagées serait d'encapsuler dans les pores des nanoparticules de silice, outre l'agent fluorescent, des médicaments capables de traiter localement la cellule cancéreuse.

Les chercheurs se sont également intéressés à la fonctionnalisation de ces nanoparticules afin de créer de nouveaux marqueurs biologiques capables d'interagir avec des cellules cancéreuses du sein et du col de l'utérus. Pour ce faire, ils ont greffé sur les nanoparticules une monocouche constituée d'un polymère hydrophile (PEG : polyéthylène glycol) et d'acide folique. Ce dernier constitue le ligand reconnu par les récepteurs des cellules des lignées HeLa (cancer du col de l'utérus) et MCF7 (cancer du sein). Ces résultats devraient permettre d'effectuer le ciblage et l'imagerie de la tumeur en 3D. D'autres fonctionnalisations pourraient être envisagées permettant la détection d'autres tumeurs.

CNRS

Des chercheurs élucident le mécanisme infectieux de certains virus
Vendredi, 04/04/2008 - 00:00

Des biologistes ont établi de quelle manière des virus mortels comme la dengue, la fièvre du Nil occidental, la fièvre jaune ou l'encéphalite deviennent infectieux, dans deux études. "Il s'agit peut-être de la compréhension la plus détaillée de la manière dont de nombreux virus arrivent à maturité", selon Michael Rossmann, de l'université Purdue en Indiana (nord), auteur d'une des études. Michael Rossmann et ses collègues ont décortiqué les changements structurels qui interviennent lorsque le virus de la dengue se déplace des parties internes aux parties externes de la cellule hôte. Leurs découvertes concernent tous les virus de la famille des flavivirus, transmis par les moustiques et les tiques.

Ils ont établi qu'une protéine qui recouvre le génome du virus subit de très importants changements de structure, qui lui permettent de se fondre dans les membranes des cellules. Ces changements de structure, qui interviennent quand le virus sort de la cellule hôte, permettent à la protéine de ne pas y rester attachée mais d'infecter d'autres cellules. "C'est comme un oiseau, poussé du nid et tout à coup capable de voler", a expliqué Michael Rossmann à l'AFP par téléphone. Cette transformation se produit au moment où le virus est exposé à un milieu qui devient progressivement moins acide, ce qui modifie la structure de la paroi externe de la protéine.

"Ce changement d'acidité était déjà connu, mais son impact sur le processus de maturation ne l'était pas", a souligné Michael Rossmann. Cette découverte pourrait aider les chercheurs à mettre au point un traitement antiviral pour combattre la dengue, qui infecte plus de 50 millions de personnes dans le monde et en tue 24.000 en moyenne chaque année. "En beaucoup d'endroits, de petites combinaisons de médicaments seraient susceptibles d'entraver les changements que nous décrivons", a souligné le chercheur. Aucun vaccin n'a été mis au point contre la dengue, car la multiplication des expositions au virus accroît le risque de contracter une forme plus dangereuse de cette fièvre hémorragique.

UP

Les rats capables d'appliquer des règles apprises
Vendredi, 04/04/2008 - 00:00

Les rats peuvent faire l'apprentissage de règles et les appliquer à des situations inédites, une capacité considérée comme un trait fondamental de la pensée. On savait que les jeunes enfants, mais aussi les primates et même certains oiseaux, étaient capables de résoudre des problèmes en appliquant dans un nouveau contexte des règles acquises par l'expérience, mais certains scientifiques pensaient que la plupart des animaux, en-dehors des primates, en étaient incapables.

Or, les rats sont eux aussi pourvus d'une certaine capacité d'abstraction, selon les travaux de chercheurs britanniques de l'University College de Londres et de l'université d'Oxford.

Les chercheurs ont soumis les rats à des exercices pavloviens en leur faisant suivre un parcours avec des jeux de lumière : un groupe de rats recevait de la nourriture à chaque fois qu'il suivait le chemin proposant une séquence lumineuse, puis une séquence dans le noir et une nouvelle séquence lumineuse (soit ABA, A représentant la lumière, B l'obscurité).

Un deuxième groupe recevait de la nourriture en suivant le parcours AAB, et un troisième en suivant le parcours BAA.

L'expérience a été renouvelée de nombreuses fois pendant plusieurs jours, et à la fin, les rats étaient capables de reconnaître les séquences qui leur permettaient d'obtenir de la nourriture.

Les chercheurs ont fait le même type d'expérience avec des signaux auditifs et non plus visuels. Ils ont ensuite compliqué l'exercice en gardant les séquences (ABA, AAB, BAA) permettant d'obtenir de la nourriture, tout en changeant la fréquence des sons.

Or, même lorsque la fréquence leur était peu familière, les rats étaient capables de reconnaître les séquences apprises pour obtenir de la nourriture et de les suivre à nouveau.

Les animaux ont donc réussi à distinguer ce qu'ils entendaient en fonction de ce qu'ils avaient appris, selon Robin Murphy, professeur de psychologie associé à l'University College de Londres, l'un des auteurs de ces travaux.

Science

Des anomalies génétiques rares à l'origine de la schizophrénie
Vendredi, 04/04/2008 - 00:00

Une analyse fine du génome des personnes souffrant de schizophrénie permet de mettre en évidence une fréquence élevée de mutations génétiques habituellement rares, qui semblent de nature à perturber le développement du système nerveux central. Telle est la principale conclusion des travaux menés par deux équipes américaines de chercheurs et présentés dans un article commun publié, jeudi 27 mars, sur le site de la revue Science.

Cette affection psychiatrique chronique qui touche environ 1 % de la population se caractérise, souvent à partir de l'adolescence, par des altérations de la perception du réel et des troubles cognitifs entraînant des dysfonctionnements sociaux et comportementaux plus ou moins importants.

S'appuyant sur de nouvelles techniques informatiques de décryptage du génome, les travaux ont été coordonnés par Tom Walsh, de l'université de Washington, à Seattle, en collaboration avec des équipes de l'Institut national de la santé mentale (Maryland) et du Cold Spring Harbor Laboratory (New York).

Les chercheurs ont comparé les résultats du séquençage des génomes de 150 personnes schizophrènes et de 268 personnes ne souffrant pas de cette affection. Ils ont découvert que de multiples mutations (sous forme de duplications ou de pertes de courtes séquences d'ADN) étaient trois fois plus fréquentes (15 % contre 5 %) dans les génomes des malades schizophrènes que dans ceux des personnes saines. Cette proportion est quatre fois plus élevée chez les personnes ayant présenté les premiers symptômes avant l'âge de 18 ans.

"Ce travail vient une nouvelle fois confirmer que la schizophrénie, comme d'autres affections, psychiatriques ou non, est une maladie à hérédité complexe, conséquence de différents facteurs génétiques et facteurs environnementaux, explique le docteur Marion Leboyer (Institut Mondor de recherche biomédicale-Inserm, Créteil). Des études précédentes avaient déjà permis d'identifier les mutations de quelques gènes impliqués dans la schizophrénie."

Selon les auteurs des études américaines, les mutations semblent pour l'essentiel concerner une vingtaine de gènes impliqués dans les voies de contrôle de la signalisation neuronale et du développement cérébral.

LM

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