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RTFLASH Recherche & Technologie
NUMERO 609
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 04 Août 2011
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Egalement dans ce numéro
Matière
Les panneaux solaires maintiennent l’habitat au frais
Terre
Suivre les cendres volcaniques en temps réel
Les poussières des volcans refroidissent la Terre
Vivant
Schizophrénie : une maladie plurielle
Thérapie génique pour l'hémophilie
Edito
Maladie d'Alzheimer : le défi de la prévention peut être relevé



Le nombre de malades d'Alzheimer et des démences apparentées devrait presque doubler d'ici 2030 dans le monde, passant de 36 millions aujourd'hui à 66 millions, selon des estimations de l'association Alzheimer's Disease International. À l'heure actuelle, il n'existe toujours pas un moyen unique et fiable de détecter la maladie d'Alzheimer avant qu'elle ne soit parvenue à un stade avancé et ait provoqué des dommages irréversibles. La tomographie par émission de positons (TEP) ou Pet-scan et l'imagerie par résonance magnétique (IRM) peuvent diagnostiquer des changements au niveau du cerveau, mais ces procédures sont lourdes et coûteuses et ne sont donc pas envisageables pour du dépistage de masse.

Mais la recherche avance et à l'occasion du passionnant congrès international de l'Association Alzheimer qui s'est tenu à Paris du 16 au 21 juillet, la société IHD a présenté les premiers résultats cliniques d'un de ses tests de diagnostic sanguin de la maladie d'Alzheimer. La société strasbourgeoise, qui fêtera ses trois ans cet automne, développe deux tests de diagnostic. Le plus avancé, IHD-Amy, permet, en couplant une sonde peptidique fluorescente à un peptide bêta-amyloïde, d'évaluer la capacité d'interaction de ces complexes avec les globules rouges prélevés chez le patient.

Les résultats de l'étude présentée à l'AAIC, menée à partir de 108 échantillons sanguins, montrent une sensibilité du test de 83 % et une spécificité de 82 %. Ces résultats cliniques sont très encourageants et laissent entrevoir la possibilité d'un test sanguin simple, fiable et bon marché qui pourrait être utilisé à grande échelle. Le deuxième test développé par l'entreprise repose sur un autre biomarqueur de la maladie d'Alzheimer, le changement de conformation de la protéine kinase C (PKC) dans les globules rouges. Ces deux tests pourraient être autorisés en 2014.

A plus long terme, un simple examen de la rétine pourrait aider à identifier la maladie d'Alzheimer à un stade encore très précoce, avant que la personne atteinte ne manifeste les symptômes de la terrible maladie neurodégénérative, espèrent les auteurs d'une étude présentée au récent congrès international de l'Association Alzheimer. Cette étude réalisée sur 13 patients atteints de la maladie d'Alzheimer, 13 autres malades souffrant de troubles cognitifs légers et 110 personnes en bonne santé montre qu'il existe une différence spécifique de la taille des vaisseaux sanguins du fond de l'œil, entre les patients Alzheimer et les personnes en bonne santé. Cette différence a été confirmée par Pet-scan, qui permet de visualiser le dépôt de la protéine bêta-amyloïde sous forme de plaques.

Mais comme en matière de cancers ou de maladies cardio-vasculaires, la victoire contre cette terrible affection neuro-dégénérative passera par une meilleure connaissance des facteurs de risques et de prédisposition, qu'ils soient génétiques ou environnementaux. S'agissant des facteurs de risque liés au mode de vie, les chercheurs considèrent qu'ils contribuent à la moitié des cas d'Alzheimer dans le monde et un modèle mathématique élaboré par les chercheurs de l'Université de Californie (San Francisco), présenté à l'occasion de la Conférence internationale sur la maladie d'Alzheimer, montre qu'une réduction de 25 % de ces facteurs de risque modifiables pourrait prévenir plus de 3 millions de cas d'Alzheimer dans le monde. Pour une réduction de seulement 10 %, le gain potentiel serait déjà d'un million de cas. Cette étude a été publiée dans la revue Lancet Neurology.

Ces facteurs de risque sont, par ordre décroissant : le faible niveau d'instruction (19 %), le tabagisme (14 %), l'inactivité physique (13 %), la dépression (11 %), l'hypertension (5 %), l'obésité (2 %), le diabète (2 %). Autre facteur de risque qui vient d'être confirmé : les lésions cérébrales traumatiques, notamment à la suite d'accidents de la circulation, qui doubleraient le risque de troubles cognitifs et de démence. Les auteurs de cette étude remarquable ont été très étonnés de l'importance des modes de vie et habitudes dans le déclenchement de la maladie d'Alzheimer. D'autres études à grande échelle vont être menées pour évaluer l'effet d'une modification de ces facteurs de risque sur l'incidence la maladie d'Alzheimer.

Il est intéressant de souligner qu'en marge de cette conférence internationale, deux études distinctes publiées dans deux revues médicales britanniques mettent en cause l'utilisation des neuroleptiques et des antidépresseurs pour traiter les patients atteints de démence. La première montre que deux antidépresseurs parmi les plus prescrits pour des patients atteints de démence n'apportent pas de bénéfice, tout en causant des effets secondaires.

Pour cette étude publiée par Le "Lancet", le Professeur Banerjee a recruté des patients britanniques avec une probable maladie d'Alzheimer et souffrant de dépression. Ils ont été répartis en trois groupes d'une centaine de patients, deux d'entre eux recevant un antidépresseur (sertraline ou mirtazapine) et le 3e un placebo (sans principe actif). L'étude n'a pas révélé de différences dans la réduction de la dépression au bout de trois mois dans les différents groupes. En revanche, les patients ayant reçu un antidépresseur présentaient davantage d'effets indésirables que ceux ayant pris le placebo. Ces études confirment les recommandations de la Haute Autorité de Santé qui, en 2009, soulignait les risques d'une prescription excessive et inadaptée de neuroleptiques pour les malades de l'Alzheimer.

A la lumière de ces récentes avancées médicales et scientifiques, nous voyons donc qu'à côté des nouveaux outils de détection précoce qui se profilent et des nouveaux traitements en cours d'expérimentation, la prévention active contre la maladie d'Alzheimer doit devenir une priorité de santé publique en s'appuyant sur la réduction simultanée et synergique des facteurs de risques à présent clairement identifiés, qui sont responsables à eux seuls de la moitié de ces démences redoutables.

Il est frappant de constater à quel point l’adage vieux de 20 siècles "Un esprit sain dans un corps sain" reste d'actualité et trouve une résonance nouvelle grâce aux avancées les plus récentes de la médecine sur les causes de cette maladie. Dans ce domaine comme dans celui d'autres grands fléaux (cancer, maladies cardio-vasculaires) les progrès de la connaissance nous montrent qu'il ne faut pas tout attendre des avancées de la médecine et qu'il nous appartient de modifier nos modes de vie, de manière à préserver le plus longtemps possible notre "capital santé", tant sur le plan physique que cognitif.

René TRÉGOUËT

Sénateur Honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat


Matière
Matière et Energie
Les panneaux solaires maintiennent l’habitat au frais
Vendredi, 29/07/2011 - 06:10

En plus de fournir de l’énergie, les panneaux solaires contribuent à l’équilibre thermique des constructions au sommet desquelles ils sont posés.

En utilisant l'imagerie thermique, les chercheurs ont déterminé que pendant la journée, le plafond d'un bâtiment (en l’occurrence le Powell Structural Systems Laboratory de San Diego, en Californie) était de 2,78°C plus frais sous les panneaux solaires que sous une toiture exposée directement au soleil. La nuit, les panneaux contribuent à maintenir la chaleur, en réduisant ainsi les coûts de chauffage en hiver. Il faut parler « d’effets secondaires positifs », résume Jan Kleissl, principal auteur de l’étude détaillée dans le journal Solar Energy.

«Comme les panneaux solaires poussent sur un nombre croissant de toits résidentiels et commerciaux, il devient plus important de considérer leur incidence sur les coûts en énergie totale des bâtiments», poursuit le chercheur. Son équipe a déterminé que le montant économisé sur la climatisation et le chauffage équivaut à 5 % du prix d’achat des panneaux.

Les données de l'étude ont été recueillies sur trois jours en avril avec une caméra infrarouge thermique. Le bâtiment est équipé de panneaux mais certaines parties de la toiture ne sont pas couvertes. Bien que les mesures se soient déroulées sur une période de temps limitée, les chercheur est convaincu que son équipe a développé un modèle qui leur permet d'extrapoler leurs conclusions pour prédire les effets thermiques tout au long de l'année. Par exemple, en hiver, les panneaux empêchent le soleil de chauffer le bâtiment. Mais la nuit, ils permettent de conserver toute la chaleur accumulée à l'intérieur. Pour une région comme San Diego, les deux effets essentiellement s'annulent, explique Jan Kleissl.

« Il y a des moyens plus efficaces pour refroidir passivement les bâtiments, tels que les membranes ou les toits réfléchissants », reprend Jan Kleissl. «Mais, si vous envisagez d'installer le solaire photovoltaïque, en fonction des propriétés thermiques de votre toit, vous pouvez vous attendre à une réduction importante de la quantité d'énergie que vous utilisez pour climatiser votre résidence ou votre entreprise. »

Sciences et Avenir

^ Haut
Terre
Sciences de la Terre, Environnement et Climat
Suivre les cendres volcaniques en temps réel
Jeudi, 04/08/2011 - 01:00

Un compteur d’aérosols à bord d’un ballon-sonde, voici un nouvel outil qui pourrait aider à suivre le déplacement des nuages de cendres volcaniques. C’est pour tester ce dispositif qu’une campagne vient d’être menée en Islande par une équipe de ballonniers du CNES.

Détecter la présence de cendres volcaniques…

Avril 2010, le volcan islandais Eyjafjöll rentre en éruption et le trafic aérien est paralysé pendant 5 jours. « Si on avait eu une meilleure connaissance de la concentration et de la dispersion des cendres volcaniques, on aurait sans doute pu éviter de bloquer, par principe de précaution, toute la navigation aérienne », remarque Nicolas Verdier, responsable de la filière ballons traceurs troposphériques du CNES.

C’est ainsi que l’équipe de Jean Baptiste Renard, du Laboratoire de Physique et Chimie de l'Environnement et de l'Espace, et l’industriel Environnement SA ont l’idée de miniaturiser un compteur d’aérosols – ces fines particules en suspension dans l’atmosphère – et de l’embarquer à bord d’un ballon-sonde pour pister les nuages de cendres en temps réel.

« Jusqu’à présent, ce dispositif était utilisé à des fins des recherches, explique Nicolas Verdier. Mais avec de petits appareils (400 g environ), on peut espérer l’utiliser de façon systématique en cas d’éruption volcanique. » Pour tester son efficacité, une 1ère campagne de mesures est organisée en Islande, près de Reykjavik, du 18 ou 24 juillet 2011 avec le concours de l’office météorologique Islandais (IMO).

Les petits compteurs d’aérosols, baptisé LOAC pour « Light Optical Aerosol Counter », sont installés à bord de 3 ballons-sondes de l’IMO. Et les résultats sont au rendez-vous : des aérosols sont détectées durant les 2h30 de vol de chaque ballon et ce, jusqu’à 30 km d’altitude.

… et suivre le déplacement des nuages de particules

Prochaine étape pour que ce dispositif devienne l’outil de prédilection des météorologues : faire perdre encore quelques dizaines de grammes au compteur d’aérosols LOAC et le tester à bord des ballons troposphériques, capables de séjourner pendant plusieurs jours dans l’atmosphère. « On espère pouvoir embarquer cet instrument à bord d’un ballon pressurisé de couche limite afin de pouvoir suivre les particules du nuage volcanique durant tout son voyage à travers l’atmosphère et donc de pouvoir estimer son évolution au fil du temps », se projette déjà Nicolas Verdier.

En attendant, l’instrument de mesures LOAC va être sollicité pour déceler d’autres types d’aérosols, d’origine naturelle ou humaine. « 2 campagnes sont à venir, évoque Nicolas Verdier. La campagne TraqA, programmée en 2012, dont l’objectif est de mesurer la pollution industrielle depuis Fos-sur-Mer. Et puis la campagne Charmex qui doit nous en apprendre un peu plus sur les transports de sable entre le Sahara et l’Europe. »

CNES

Les poussières des volcans refroidissent la Terre
Samedi, 30/07/2011 - 01:00

Des éruptions tropicales responsables depuis dix ans d'une pause dans la hausse des températures.

Les chercheurs ont-ils trouvé les raisons pour lesquelles, depuis une dizaine d'années, le climat se réchauffe moins vite que ce qu'ils avaient prévu ? Dans la dernière livraison de la revue Science (21 juillet), une équipe de scientifiques apporte en tout cas un élément de réponse. Cette pause dans la hausse des températures serait due à l'augmentation des aérosols qui circulent dans la stratosphère (de 15 à 40 kilomètres).

Si les émissions de gaz à effet de serre (dioxyde de carbone, méthane…), qui ne cessent de croître, sont très largement responsables du réchauffement climatique, les aérosols (cendres volcaniques, poussières, sel marin) qui circulent dans la stratosphère agissent comme un parapluie vis-à-vis des rayons du soleil et favorisent un refroidissement.

«L'étude montre que, depuis une dizaine d'années, la densité des aérosols s'est accrue de 7 % par an», explique Jean-Paul Vernier, l'un des auteurs, chercheur à la Nasa. «Il y a toujours une hausse de la température, mais elle est masquée par le refroidissement que provoque nt les aérosols», ajoute-t-il. Ils auraient réduit le réchauffement climatique de 25 % par rapport à ce qu'il aurait dû être depuis 1998, souligne l'étude.

  • Satellite Calipso

Une augmentation de l'activité volcanique dans les régions tropicales et des cendres dispersées dans la stratosphère est à l'origine de cette augmentation des aérosols. Un constat effectué grâce aux données fournies par le nouveau satellite Calipso (franco-américain, lancé en 2006). «Les éruptions tropicales sont considérées comme particulièrement importantes en matière de changement climatique car ce qu'elles projettent peut circuler dans la stratosphère des deux hémisphères et avoir un effet durant des mois sur tout le globe.» La logique veut que si l'activité volcanique diminue dans les années qui viennent, les températures se remettent à partir à la hausse. «C'est très important de voir comment cela va évoluer d'ici à 2020», assure le climatologue Jean Jouzel.

Le Figaro

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Vivant
Santé, Médecine et Sciences du Vivant
Schizophrénie : une maladie plurielle
Jeudi, 04/08/2011 - 01:10

Cherchant à mieux comprendre les causes de la schizophrénie, Marie Odile Krebs, de l’Unité 894 Inserm - Université Paris Descartes "Centre de psychiatrie et neurosciences", à l’hôpital Sainte-Anne et Guy A. Rouleau de l’Université de Montréal (Canada) ont utilisé une nouvelle approche pour séquencer l'ADN d’individus atteints de schizophrénie. Le but des chercheurs était d’identifier des variations génétiques susceptibles d’être impliquées dans la schizophrénie. Se démarquant d’une approche "gène candidat", les analyses génétiques ont été faites en examinant l’ensemble de l’exome d’individus atteints de schizophrénie et dont les parents ne montraient aucun signe de la maladie. Premiers résultats de "whole exome" dans la schizophrénie, ces travaux ont été publiés dans la revue Nature Genetics.

La schizophrénie est une maladie chronique caractérisée par une vaste gamme de symptômes pouvant comprendre des hallucinations et idées délirantes, un retrait social et des troubles cognitifs. Elle touche, selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS), 24 millions d’individus à travers le monde.

Afin d’identifier des mutations génétiques associées à la schizophrénie, l’étude menée en partie par les chercheurs de l’Inserm a consisté à analyser l’ensemble de l’exome, environ 20,000 gènes, chez chacun des 42 participants (individus affectés et parents respectifs) en se focalisant sur l’identification de mutations dites "de novo", c’est-à-dire présentes dans le matériel génétique des patients mais absentes chez leurs parents.

Les résultats obtenus démontrent que les mutations de novo sont plus fréquentes chez les individus atteints de schizophrénie que dans la population générale. La fréquence des mutations de novo observée expliquerait en partie le taux élevé de schizophrénie à l’échelle mondiale.

La plupart des gènes identifiés n’ont jamais été auparavant impliqués dans la schizophrénie et représentent donc de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles dans une maladie pour laquelle 30 % des personnes atteintes résistent au traitement.

La stratégie clinique développée par les chercheurs est nouvelle. Elle s’intéresse aux cas sans antécédents familiaux, souvent délaissés des études génétiques. Les mutations identifiées apparaissent dans de nombreux gènes différents et permettront de commencer à établir de nouveaux réseaux génétiques pour comprendre comment ces mutations prédisposent à la schizophrénie. "Nos résultats confortent l’idée qu’il n’existerait pas "une" mais "des" schizophrénies, hétérogénéité à laquelle les cliniciens sont quotidiennement confrontés" précise Marie Odile Krebs.

Ces travaux permettront de mieux comprendre cette maladie et apportent un regard nouveau sur la nature des anomalies génétiques pouvant causer la schizophrénie.

INSERM

Thérapie génique pour l'hémophilie
Vendredi, 29/07/2011 - 06:00

Des biologistes ont réussi à corriger le gène responsable de l'hémophilie chez des souris en utilisant des enzymes nommées « nucléases à doigts de zinc ».

Près d'un enfant sur 100 naît avec une maladie génétique rare, due à la mutation d'un seul gène. Les plus connues de ces maladies dites orphelines – dont on estime le nombre à 6 000 – sont la mucoviscidose, les myopathies ou encore l'hémophilie. Cette dernière, due à un manque de facteurs de coagulation du sang, entraîne des hémorragies plus ou moins graves. Katherine High et ses collègues, de l'Hôpital pour Enfants de Philadelphie, aux États-Unis, ont mis au point une nouvelle technique de thérapie génique pour la traiter.

La technique consiste à introduire dans l'organisme la copie normale du gène déficient responsable de la maladie. Le « gène médicament » est injecté au moyen d'un vecteur (un virus modifié), qui pénètre dans les cellules et introduit son matériel génétique dans le noyau. Ensuite, le gène correcteur est traduit par la machinerie cellulaire et, en principe, la protéine qui faisait défaut est produite. Toutefois, la méthode pose des difficultés, notamment parce que le gène correcteur s'intègre n'importe où dans le génome, en perturbant l'expression des gènes alentour.

Pour éviter ce problème, les biologistes injectent en plus du gène correcteur une enzyme spécifique du gène déficient, nommée « nucléase à doigts de zinc ». Cette enzyme porte un domaine de liaison à l'ADN composé de plusieurs structures en forme de doigt contenant un ion zinc, construit de façon à reconnaître une courte séquence du gène muté, et un autre domaine qui découpe l'ADN et élimine le gène muté. Le gène normal s'insère alors préférentiellement dans l'espace libéré.

Les biologistes américains ont pour la première fois testé cette technique in vivo, sur des souris atteintes d'hémophilie B. Cette maladie est due à plusieurs mutations dans le gène F9, qui code le facteur IX de coagulation (habituellement synthétisé par le foie). Les biologistes ont fabriqué des nucléases à doigts de zinc spécifiques pour le gène F9, et les ont injectées dans le sang de souris atteintes d'hémophilie B. Ils ont également injecté des vecteurs viraux contenant le gène F9 normal. Après ce traitement, ils ont observé que le foie des souris produisait à nouveau le facteur IX et que le temps de coagulation du sang était normalisé. De plus, ils ont mesuré que le facteur IX était toujours produit après plusieurs mois, montrant que le gène correcteur était transmis de génération cellulaire en génération cellulaire à partir des cellules modifiées par la thérapie génique.

Pour La Science

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