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RTFLASH Recherche & Technologie
NUMERO 671
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 12 Octobre 2012
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Egalement dans ce numéro
TIC
La réalité augmentée sera dans nos lunettes en 2017
Vivant
Des ovocytes obtenues à partie de cellules-souches de la peau
Cancer et mitochondries : le lien se confirme
Des bactéries intestinales impliquées dans le diabète de type 2
Un implant neuronal pour restaurer certaines fonctions cérébrales
Un vaccin pour limiter le risque de naissance prématurée ?
Utiliser le virus du sida pour lutter contre le cancer
Comprendre la formation de l'embryon pour mieux combattre le cancer
Vers l'analyse moléculaire massivement parallèle grâce à la micro fluidique
Une nouvelle famille de médicaments anti-douleur issue du venin de serpent
Edito
Cancer : l'horizon s'éclaircit enfin !



Dans la guerre implacable contre le cancer, la médecine continue à marquer des points décisifs chaque jour, comme le montrent l’ensemble des études et annonces scientifiques présentées récemment, dans le cadre de la conférence annuelle de l'Association américaine de cancérologie (ASCO), qui a eu lieu en juin, et du Congrès de la société européenne d’oncologie qui vient de s’achever à Vienne, en Autriche. 

Comme l’a souligné la Professeure Sylvia Adams, porte-parole officielle de l'ASCO (Société Américaine d’Oncologie clinique) : «Les essais cliniques en cours concrétisent enfin les espoirs de la médecine personnalisée et ciblée qui va permettre de proposer au patient un traitement sur mesure en fonction du profil génétique de sa tumeur ». 

Le président de l'ASCO, le professeur Michael Link (Université de Stanford), souligne, quant à lui que : « Nous sommes en train d’entrer dans une nouvelle ère en médecine du cancer grâce à la possibilité prochaine de connaître la signature moléculaire et génétique de chaque tumeur ».

Parmi les principales avancées récentes présentées au cours de ces deux grandes réunions scientifiques, il faut citer le T-DM1, mis au point par le groupe suisse Roche. Le T-DM1 appartient à la nouvelle famille des « anticorps conjugués » qui est appelé à révolutionner la cancérologie selon de nombreux spécialistes. 

Le T-DM1 permet de « doper » un anticorps à l’aide d’une molécule anticancéreuse. L’anticorps va alors pénétrer dans la cellule malade et libérer sa « bombe » qui détruira de manière très efficace la cellule cancéreuse. Utilisé pour traiter des femmes atteintes d'un cancer du sein agressif (HER2-positif), ce nouveau vecteur a permis un gain de survie sans progression de la tumeur de plus de 50 %. 

Compte tenu de l'efficacité thérapeutique des anticorps conjugués, cette étude laisse entrevoir la possibilité à terme de traiter le cancer du sein sans chimiothérapie systémique.

Après les anticorps monoclonaux, ces anticorps conjugués sont en train de bouleverser la prise en charge des cancers. Un premier anticorps conjugué, le brentuximab-véditine, a déjà été autorisé récemment pour le traitement de certains lymphomes et plusieurs représentants de cette nouvelle famille médicamenteuse sont en cours d'essais cliniques. 

Dans le traitement difficile du mélanome (un cancer de la peau), l’utilisation combinée de deux nouveaux agents de ciblage moléculaire, le Dabrafenib et le Trametinib, a permis de réduire de 70 % le risque de progression pour le mélanome avancé. Ces molécules permettent de bloquer simultanément l’expression de deux gènes BRAF et MEK, fortement impliqués dans ce cancer.

Cette avancée est de taille quand on sait que, selon l’Organisation mondiale de la santé, les cas de mélanomes doublent environ tous les 10 ans. En France, on enregistre 6 000 nouveaux cas par an qui se traduisent par 1 000 décès annuels, notamment dus au fait que les cellules malades finissent par développer une résistance aux différentes molécules anticancéreuses.

Du côté de l’immunothérapie et des vaccins thérapeutiques, les progrès se poursuivent également. Des chercheurs allemands dirigés par le professeur Ingo G. Schmidt-Wolf du Centre d'oncologie de Bonn, en Allemagne, ont montré l’efficacité d’un vaccin thérapeutique sur des patients atteints d'un cancer du rein.

Sur dix patients atteints d'un cancer du rein et traités par ce vaccin, sept sont toujours en vie et l'évolution de la maladie s'est stabilisée après 14 mois de traitement. Une deuxième étude clinique est actuellement en cours de préparation. Depuis 5 ans, les durées de survie de patients atteints d'un cancer du rein ont sensiblement progressé pour atteindre près de quatre ans en moyenne, grâce à des thérapies ciblées.

Il faut aussi signaler un nouveau traitement, le Zytiga, qui permet de ralentir la progression des cancers métastasés de la prostate chez des malades pour lesquels les thérapies hormonales sont devenues inefficaces.

Autre annonce faite à Vienne : chez les patients atteints de cancer du poumon non à petites cellules et qui expriment le gène ALK, l'utilisation du crizotinib permet de doubler la durée de la survie sans progression et de multiplier par 3 le taux de réponse au traitement (66 contre 20 %). 

Dans ces recherches de pointe contre le cancer, la France tient toute sa place, comme le montrent plusieurs annonces scientifiques récentes. Une étude menée par des chercheurs de l'Institut de chimie des milieux et des matériaux de Poitiers (CNRS/Université de Poitiers) a permis la mise au point d'un nouveau système de ciblage thérapeutique qui permet d’acheminer un puissant agent anticancéreux vers les cellules malades qui sont alors détruites sélectivement (Voir article "Cancer : un mollusque marin révolutionne le ciblage vectoriel").

Une autre découverte française, publiée il y a quelques semaines, suscite de grands espoirs. Il s’agit d’une nouvelle molécule active contre les métastases grâce à un nouveau mécanisme, baptisé Liminib et élucidé par des chercheurs de l'Institut Marie-Curie et du CNRS (Voir article "Une nouvelle molécule anticancéreuse très prometteuse !").

Enfin, une autre équipe du CNRS et de l'Institut de biologie moléculaire et cellulaire de Strasbourg a réussi à utiliser la redoutable capacité de multiplication du virus du sida, le VIH, pour transformer ce virus en vecteur thérapeutique très efficace contre le cancer. Par ce moyen ingénieux, il devient possible d’obtenir la même efficacité de certains médicaments anticancéreux en réduisant d’un facteur 100 les doses administrées ! (Voir article).

Mais une question se pose : ces progrès continus dans la lutte contre le cancer se traduisent-ils concrètement par une baisse de la mortalité pour les malades ? La réponse est oui !

Fin 2011, l'Anses et l'INCa ont en effet confirmé la baisse globale de la mortalité par cancer au niveau mondial, si l'on tient compte de l'augmentation et du vieillissement de la population de la planète. On estime en effet que la mortalité globale par cancer (En tenant compte de l'évolution démographique) dans le monde a diminué de 22 % depuis 30 ans chez les hommes et de 14 % chez les femmes.

Aux Etats-Unis, le rapport publié début 2012 par l'organisation américaine contre le cancer montre qu'un million de décès ont été évités aux Etats-Unis depuis le début des années 1990 grâce à la baisse du nombre de cancers, en particulier du sein, du poumon, de la prostate et du colon. Reprenant les données du Département Américain de la Santé, cette étude souligne qu'entre 1990 et 2008, la mortalité par cancer a diminué de 23 % chez les hommes et de 15 % chez les femmes.

Depuis 10 ans, cette baisse de la mortalité par cancer se situe en moyenne à 1,8 % par an chez les hommes et à 1,6 % par an chez les femmes. Deux cancers ont vu leur mortalité connaître une baisse spectaculaire : le cancer du poumon qui représente 40 % dans la baisse de la mortalité chez les hommes et le cancer du sein, qui représente 34 % dans la baisse de la mortalité chez les femmes. 

Cette tendance se retrouve au niveau européen puisque, selon une étude publiée en mars 2012 par le Centre Hospitalier Universitaire Vaudois de Lausanne et publiée dans la revue spécialisée Annals of Oncology, la mortalité par cancer devrait régresser de 10 % pour les hommes et de 7 % pour les femmes. Tous les types de cancer sont concernés sauf ceux du pancréas et du poumon. Les cas de décès dus à toutes les formes de cancer chez les hommes devraient diminuer en 2012 (Voir article). 

Une autre étude publiée dans les « Annales d’Oncologie » montre que la mortalité par cancer gastrique a chuté de 50 % dans l'Union européenne depuis 1980, sous l'effet d'une modification des habitudes alimentaires et d'une diminution sensible des infections bactériennes par Helicobacter Pylori. La mortalité par cancer de l'estomac est ainsi passée de 18,6 à 9,8 décès pour 100.000 chez les hommes et de 8,9 à 4,6 décès pour 100.000 chez les femmes (Voir article).

Cette diminution globale de la mortalité par cancer en Europe est d'autant plus remarquable que l'incidence des cancers (le nombre de nouveaux cas par an) a augmenté de 25 % depuis 10 ans en Europe, notamment sous l'effet du vieillissement de la population (les deux tiers des cancers surviennent après 65 ans).

En France, on constate également une baisse sensible et continue de la mortalité par cancer depuis une trentaine d'années, comme le confirme l'important rapport conjoint publié fin 2010 par l'Inserm et l’Institut national du cancer. Ce rapport souligne qu'en moyenne, on constate chaque année 148 000 décès par cancer (dont 88 000 chez l’homme et 60 000 chez la femme) en France sur la période 2003-2007 (Voir rapport).

Or, cette étude montre clairement que le taux de mortalité par cancer tous âges, quels que soient l’âge et le type de tumeur, a nettement régressé entre la période 1983-1987 et celle qui couvre 2003-2007. Chez les hommes, le taux de mortalité a diminué de 22 %, passant de 208,7 à 162,6 décès pour 100 000 hommes et chez les femmes, ce taux de mortalité a diminué de 14 %, passant de 92,8 à 79,9 décès pour 100 000 femmes. 

Cette tendance très encourageante devrait se poursuivre dans les années à venir, si l'on en croit une étude britannique qui vient d'être publiée par le centre national britannique de recherche sur le cancer (Voir article "La mortalité par cancer va continuer à diminuer dans les pays développés"). 

Selon cette étude, le taux de mortalité par cancer en Grande-Bretagne devrait diminuer de 17 % d'ici 2030, y compris pour certains des cancers parmi les plus meurtriers : cancer du poumon, du sein, de l'estomac, de la prostate et de l'ovaire notamment. Pour la France, la baisse de mortalité par cancer devrait également se poursuivre, selon les spécialistes, sur un rythme comparable à celui prévu en Grande-Bretagne.

L’ensemble de ces données et de ces chiffres qui se recoupent, démentent formellement les affirmations et discours catastrophistes parfois véhiculés par les medias et l’Internet qui prétendent que la lutte contre le cancer piétine et que la mortalité par cancer n’a pas régressé de manière significative au cours de ces dernières décennies.

Dernier aspect de cette maladie qui a été longtemps occulté, le cancer représente également un coût économique et social considérable pour la collectivité. Selon une vaste étude présentée à l'occasion du congrès de la Société Européenne d’Oncologie à Vienne, le cancer coûterait au total (dépenses directs et indirectes) 124 milliards d'euros par an à l’Union européenne, soit près de 240 euros par Européen.

Cette étude, unique en son genre, prend en compte les coûts directs des soins, des médicaments et de la recherche et les coûts indirects liés au manque à gagner économique entraîné par la mortalité prématurée de malades.

Pour la France, ce coût serait de 91 euros par habitant mais il pourrait bien être beaucoup plus important, si l’on en croit l’étude réalisée en 2007 par l’INCA et qui chiffrait à 29 milliards d’euros (12 milliards pour les soins et la recherche et 17 milliards pour les coûts économiques indirects), le coût total du cancer dans notre pays, soit environ 445 euros par habitant ou encore 1 100 euros par foyer ! 

Il est frappant de constater que la plupart de ces avancées majeures dans la lutte contre le cancer auraient été tout simplement inconcevables sans le recours à la bioinformatique qui permet, en associant médecins, biologistes, chimistes, informaticiens et mathématiciens, d’exploiter l’énorme puissance de calcul à présent disponible dans les superordinateurs pour isoler les quelques molécules, protéines ou gènes impliqués dans ces recherches parmi des milliards d’éléments.

La modélisation et la simulation informatiques permettent également de gagner un temps précieux dans la compréhension des mécanismes moléculaires et génétiques complexes du cancer et dans la conception des nouveaux médicaments qui sont en train de changer la donne pour beaucoup de malades. 

Il est capital de poursuivre et de favoriser cet effort de coopération transdisciplinaire qui, seul, peut permettre l’émergence des nouveaux concepts dont la science a besoin pour venir à bout de cette maladie redoutable.

Enfin, une étude d’opinion réalisée au niveau européen et présentée au congrès de cancérologie qui vient de s’achever à Vienne doit nous faire réfléchir. Cette étude montre clairement que l’opinion publique européenne, dans sa grande majorité, continue à considérer que le cancer est majoritairement provoqué par des facteurs ne dépendant pas de nos choix de vie, comme la pollution, la génétique ou encore les ondes électromagnétiques… 

En revanche, l’importance des facteurs qui relèvent de notre seule volonté, comme le tabac, l’alcool, les mauvaises pratiques alimentaires ou la sédentarité, est systématiquement minimisée !

Malheureusement, cette croyance tenace ne résiste pas à l’analyse scientifique rigoureuse et, s’appuyant sur de nombreuses études épidémiologiques, l’immense majorité de la communauté scientifique est d’accord pour affirmer que les facteurs de risques relevant de nos choix de vie jouent un rôle plus important en matière de cancers que l’ensemble des facteurs ne dépendant pas de notre volonté. 

Il faut rappeler inlassablement, même si ce discours n’est pas toujours agréable à entendre, que, quels que puissent être les remarquables progrès de la médecine, nous ne vaincrons pas cette terrible maladie si nous ne prenons pas pleinement conscience de l’impact de notre conduite personnelle sur notre santé. 

Il appartient donc à chacun d’entre nous, en toute connaissance de cause, de prendre ses responsabilités car seule l’alliance d’une prévention active et personnalisée et des avancées de la science et de la médecine permettra d’ici le milieu de ce siècle de gagner définitivement la guerre contre le cancer.

René TRÉGOUËT

Sénateur Honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat


TIC
Information et Communication
La réalité augmentée sera dans nos lunettes en 2017
Samedi, 06/10/2012 - 19:33

Nous sommes en 2017 et Etienne, étudiant à Science-Po, prépare dans le train qui le mène à Paris son exposé sur le centenaire de la révolution russe. Confortablement assis dans son fauteuil, il n'a pourtant devant lui aucun ordinateur portable. En fait, à partir de son nouveau smartphone, aussi puissant qu'un ordinateur de 2012, il commande directement à la voix, via son oreillette bluetooth, le défilement et l'affichage de son exposé sur un écran virtuel à très haute définition qui n'est autre que... ses lunettes.

"Vraiment très bien cette photo de Lénine haranguant les ouvriers" pense Etienne qui explore le Web à la recherche de documents d'illustration. Aussitôt, il commande "Insérer photo de Lénine en haut de la première page de l'exposé" et il peut immédiatement visualiser sa première page ainsi modifiée !

L'ensemble de ces images fixes et animées et des textes dont il a besoin s'affiche instantanément avec une qualité parfaite, sur ses verres de lunettes. Cette prouesse technologique, qui a rendu en quelques années les écrans physiques obsolètes, utilise des mini-projecteurs placés sur les branches de ses lunettes un peu spéciales il est vrai.

Mises au point à l'issue de 10 ans de recherche par Google, ces lunettes à réalité "augmentée", s'utilisent, à condition de porter des lentilles de contact appropriées, comme un grand écran virtuel connectable sur n'importe quelle source numérique lue sur le Web.

Pour concevoir de telles lunettes, il a fallu surmonter de nombreux obstacles technologiques. Le principal a été d'imaginer un dispositif ingénieux qui permette de voir à la fois de manière très nette les images projetées sur les verres sans perdre de vue, pour des raisons évidentes de sécurité, l’environnement autour de soi. Grâce à la mise au point de micro-lentilles, il est possible à l’œil de faire le point sur les images tout en conservant l’intégralité du champ de vision.

Bien entendu, il existe également, pour ceux qui ne veulent pas porter des lentilles, des lunettes qui permettent également la projection d'images mais elles ne proposent pas la même très haute définition.

Pour développer ce système, Google s'est notamment associé avec la société suisse Lemoptix, spécialisée dans la conception de systèmes de projection miniaturisés, qui a conçu un micro-projecteur haute définition pouvant s'intégrer sur les branches des lunettes.

Ce micro-projecteur envoie les images sur les verres qui ont subi un traitement holographique par laser leur permettant, à partir de la lumière diffractée d'un objet, de reconstituer en trois dimensions une image de ce dernier. C'est cet hologramme placé sur les verres qui permet aux images projetées d'être réfléchies vers l'œil, tout en restant transparentes afin que l'utilisateur puisse continuer à voir son environnement.

Etienne, après avoir mis la dernière main à son exposé, jeta un coup d'œil aux informations "high tech" de Google sur le Web et une news attira son attention : elle indiquait que le dernier fabricant mondial d'écran physique, qui avait pourtant délocalisé sa production en Indonésie, pour diminuer ses coûts de fabrication, venait d'annoncer que, faute de clients, il cesserait ses activités à la fin de l'année !  

Article rédigé par Mark FURNESS pour RTFlash

EPFL

^ Haut
Vivant
Santé, Médecine et Sciences du Vivant
Des ovocytes obtenues à partie de cellules-souches de la peau
Mercredi, 10/10/2012 - 17:08

C'est une nouvelle étape décisive que vient de franchir la science en matière de thérapie cellulaire. Une équipe de recherche japonaise de l’université de Kyoto, dirigée par Michinori Saito, a en effet réussi à obtenir des ovocytes viables à partir de cellules souches embryonnaires pluripotentes ou cellules  iPSCs, chez la souris.

La même équipe était déjà parvenue l'année dernière à produire des spermatozoïdes à partir de cellules souches mais cette fois, les chercheurs sont allés beaucoup plus loin. A partir de cellules iPSCs de souris, ils ont réussi à obtenir des cellules germinales qui sont à l’origine des cellules reproductives. Placées dans des ovaires, ces cellules germinales ont permis d'obtenir des ovocytes au bout de quatre semaines.

Il restait cependant à s'assurer que ces ovocytes étaient fonctionnels. C'est ce qu'ont fait les chercheurs japonais qui ont fécondé ces ovocytes "in vitro", avant de les implanter dans un utérus de souris.

Ils ont alors pu constater que la souris ainsi fécondée donnait naissance au bout de trois semaines à des souriceaux et que ceux-ci pouvaient à leur tour donner naissance à une deuxième génération de souris en excellente santé. La preuve était faite que la fonction reproductrice pouvait être préservée en utilisant cette nouvelle voie génétique modifiant des cellules-souches embryonnaires pluripotentes !

Mais les chercheurs japonais ont également montré que l'on pouvait obtenir d'aussi bons résultats en utilisant cette fois un autre type de cellules : les cellules souches pluripotentes induites (IPS), obtenues en reprogrammant des cellules de peau, une technique maîtrisée depuis cinq ans dans cette excellente université japonaise. Cette autre percée est particulièrement intéressante car, contrairement aux cellules iPSCs issues de l'embryon, les cellules-souches pluripotentes induites ne posent pas de problèmes éthiques et leur emploi à large échelle suscite peu de réserves.

Comme le souligne le Professeur Saito, "Un pas important vient d’être franchi et va permettre de mieux comprendre le le mécanisme de production des ovocytes, ce qui nous permettra de clarifier les causes de l’infertilité".

A plus long terme, une dizaine d'années sans doute, ces recherches ouvrent la voie vers la production maîtrisée de gamètes artificiels humains, ce qui, compte tenu de l'insuffisance de dons d'ovocytes, représente un réel espoir pour les couples infertiles.

Article rédigé par Mark FURNESS pour RTFlash

Science et Science

The Scientist

Cancer et mitochondries : le lien se confirme
Mercredi, 10/10/2012 - 16:52

Des chercheurs japonais dirigés par le professeur Tatsushi Igaki, de l'Université de Kobe, viennent d'élucider un mécanisme cellulaire fondamental qui transforme les tumeurs bénignes en tumeurs malignes.

Les scientifiques japonais ont travaillé sur des mouches drosophiles, le modèle le plus utilisé en génétique. Dans un premier temps, ils ont cherché à déclencher la formation de tumeurs bénignes en augmentant l'activité transcriptionnelle du gène oncogène RAS.

Dans un deuxième temps, les chercheurs ont provoqué des mutations et tranferts de gènes à l'intérieur de la tumeur, dans les mitochondries qui sont les "centrales énergétiques" de la cellule. Ils ont alors observé, outre une diminution du rendement des mitochondries, que des changements se produisaient, non dans la tumeur elle-même, mais dans les cellules avoisinantes qui sont devenues malignes.

Les chercheurs ont alors pu montrer que la baisse de l'activité mitochondriale associée à l'activation du gène RAS provoque un stress cellulaire qui se transmet aux cellules voisines par la production de cytokines inflammatoires et de facteurs de croissance. Sous l'effet de ces mécanismes, les cellules périphériques se transforment alors en cellules cancéreuses.

"Si nous trouvons le moyen de bloquer efficacement ce processus en cascade, nous pourrons empêcher que des tumeurs bénignes ne se transforment en cancers", souligne le Professeur Igaki

Article rédigé par Mark FURNESS pour RTFlash

Nature

Des bactéries intestinales impliquées dans le diabète de type 2
Mercredi, 10/10/2012 - 16:43

Le diabète de type 2, encore appelé « diabète non insulinodépendant » est la maladie endocrinienne la plus répandue dans le monde, avec 350 millions de personnes. Il toucherait entre 2,5 et 3 millions de personnes et sa prévalence aurait doublé depuis 20 ans, ce qui en fait un enjeu majeur de santé publique.

On sait que cette forme de diabète a pour causes deux grandes composantes, l'une génétique, l'autre environnementale et liée au mode de vie. C'est dans ce contexte que des chercheurs de l’Inra, en coopération avec des chercheurs chinois, ont découvert une lien de causalité fort entre la présence de plusieurs familles de bactéries dans le tube digestif humain et le déclenchement d'un diabète de type 2.

Des recherches récentes avaient déjà montré que le risque de développer un diabète de type 2 était associé à des facteurs liés au génome bactérien (le métagénome) présent dans notre tube digestif.

Cette fois, les chercheurs ont étudié le "microbiote intestinal" qui regroupe l'ensemble des bactéries de l’intestin à l'aide d'un protocole expérimental appelé MGWAS (Large étude d'association métagénomique) et permettant d’analyser la répartition du peuplement microbien dans l'intestin de patients atteints de diabète de type 2. Cette technique, reposant sur le séquençage de l'ADN microbien issu des selles, a été expérimentée sur un groupe de 345 patients chinois atteints de diabète et sur un groupe-témoin de personnes saines.

Ces recherches ont permis d'identifier plus de 60 000 gènes associés au diabète de type 2 et ont montré que les patients souffrant de cette pathologie présentent un type bien particulier de déséquilibre de leur microbiote intestinal caractérisé par d'importantes disparités dans la répartition des familles et fonctions microbiennes. Il a notamment été observé que les bactéries qui convertissent le lactate en butyrate sont moins présentes chez ces patients alors que certaines fonctions microbiennes diminuant la protection contre le stress oxydatif sont au contraire surexprimées.

Ces résultats semblent donc montrer qu'il existe bien, au niveau du microbiote, une "signature" spécifique qui semble fortement liée à la présence et au risque de diabète de type 2.

Ces recherches confirment également le vaste champ de recherche à explorer concernant les relations complexes mais puissantes de causalité entre la composition du microbiote et le risque de survenue de certaines maladies, qu'il s'agisse du diabète, des maladies cardio-vasculaires, de certains cancers et même de certaines affections neuro-dégénératives.

Article rédigé par Mark FURNESS pour RTFlash

Nature

Un implant neuronal pour restaurer certaines fonctions cérébrales
Mercredi, 10/10/2012 - 16:21

Des chercheurs américains de l’Université du Kentucky et de l'Université de Californie du Sud ont mis au point un implant neuronal permettant de réinscrire des processus de prise de décision préalablement effacés dans le cerveau de macaques rendus amnésiques et qui pourrait, à terme, réparer les fonctions cérébrales chez des patients dont le cerveau a été lésé par une maladie ou un accident.

Cet implant est constitué d'un réseau d'électrodes qui mesurent l'intensité des signaux émis par les neurones. Il a été placé dans le cortex de macaques qui ont ensuite été soumis à deux séries de tests de reconnaissance de formes. Au cours de la première série, les trois quarts des singes qui n'avaient reçu aucune drogue réussissaient le test. Mais pour la deuxième série, les chercheurs avaient administré de la cocaïne aux singes, ce qui a eu pour effet de diminuer sensiblement les performances cognitives des singes.

Ensuite, les chercheurs ont expérimenté leur modèle baptisé MIMO (multi-entrées multi-sorties non linéaire) et destiné, via l'implant, à stimuler les neurones spécifiquement impliqués dans ces tests de reconnaissance des formes. Ils ont alors constaté que les singes étaient capables de refaire l’exercice aussi bien et parfois mieux qu'avant le test sous cocaïne.

Selon le professeur Sam Deadwyler, auteur de l'étude, "Si le modèle MIMO s'est avéré aussi efficace, c'est parce que nous l'avons "calé" pour qu'il puisse analyser l'activation des neurones qui fonctionnent quand les singes passent correctement les tests".

Sam Deadwyler précise : "En cas d'une lésion ou de maladie affectant une zone importante du cerveau, on peut tout à fait imaginer que notre système puisse enregistrer dans la zone touchée les entrées de signaux neuronaux provenant d'autres zones et délivrer les signaux sortants vers les aires cérébrales qui reçoivent normalement les signaux de la zone atteinte, ce qui permettrait de restaurer, au moins en partie, le fonctionnement de la zone lésée".

Article rédigé par Mark FURNESS pour RTFlash

Journal of Neural Engineering

IOP

Kurzweil Accelerating Intelligence

Un vaccin pour limiter le risque de naissance prématurée ?
Mercredi, 10/10/2012 - 16:05

La grossesse est une anomalie immunologique. Si elle peut se dérouler normalement et si le fœtus n'est pas rejeté par le système immunitaire de sa mère, c'est en effet parce que les cellules T régulatrices (T rég) s'activent et viennent bloquer l’activité des cellules immunitaires qui devraient en principe considérer le fœtus comme un corps étranger et l'attaquer.

Des chercheurs américains du Centre Médical de l'Hôpital pour Enfants de Cincinnati ont découvert avec surprise que ces cellules T rég restent présentes après l’accouchement pour sauvegarder la tolérance vis-à-vis des antigènes fœtaux et se réactivent  très rapidement en cas de nouvelle grossesse pour assurer à nouveau la protection du foetus. Cette découverte expliquerait pourquoi les risques de complications au cours d'une grossesse sont plus importants pour le premier enfant et diminuent sensiblement pour les enfants suivants.

La montée en puissance des cellules T rég pendant la grossesse répond à la nécessité d'une tolérance immunitaire de plus en plus grande vis à vis des antigènes fœtaux. Le rôle de ces cellules T rég, baptisées FOXP3+, est déterminant dans ce mécanisme car une diminution, même ponctuelle et mineure de leur activité, semble suffire à activer les cellules T dirigées contre le fœtus, ce qui provoque généralement une fausse couche.

Les chercheurs, s'appuyant sur cette découverte, pensent qu'il est envisageable de concevoir des vaccins « anti-prématurité » qui pourraient activer le mécanisme immunitaire de protection du fœtus en stimulant les cellules T rég fœto-spécifiques.

Comme le souligne l'auteur de cette étude, le Professeur Sing Sing Way, « Nos recherches ont permis de démontrer que les cellules régulatrices suppressives entraînent une mémoire immunologique spécifique et nous pensons qu'il est possible de concevoir un vaccin qui pourra agir de manière à activer la réponse immunitaire dans le cas d'un risque de naissance prématurée ou au contraire à la bloquer, dans le cas de certaines maladies auto-immunitaires ».

Article rédigé par Mark FURNESS pour RTFlash

Nature

Utiliser le virus du sida pour lutter contre le cancer
Dimanche, 07/10/2012 - 08:10

Le virus du SIDA (VIH), comme ses congénères, utilise et détourne le matériel des cellules humaines qu'il a infectées pour se multiplier, en insérant son propre matériel génétique dans le génome de ces dernières. Le virus VIH est redoutable car il possède la capacité de muter en permanence, ce qui lui permet de produire une multitude de protéines nouvelles et de s'adapter ainsi à son environnement en devenant résistant aux traitements antiviraux destinés à le combattre.

Des chercheurs de l'Institut de biologie moléculaire et cellulaire de Strasbourg et du CNRS sont  parvenus à utiliser cette remarquable capacité de multiplication du virus du SIDA pour transformer ce dernier en une arme qui pourrait s'avérer très efficace contre le cancer.

Dans un premier temps, ils ont d'abord introduit un gène humain dans le génome du virus. Ce gène est celui de la déoxycytidine kinase (ou dCK) : une protéine qui active les médicaments anticancéreux. Les scientifiques essayaient depuis des années de synthétiser un variant plus efficace de cette protéine dCK. Leur idée originale a été de sélectionner, grâce à la multiplication du VIH, un assortiment très large de plus de 80 protéines mutantes.

Au cours de la deuxième phase de leurs recherches, les chercheurs ont expérimenté ces différentes protéines, couplées à des molécules anticancéreuses, sur des cellules tumorales. Ils ont alors pu repérer un variant de la protéine dCK ayant un pouvoir de destruction des cellules malades bien plus grand que celui de la protéine normale. En fait, les chercheurs ont obtenu une efficacité identique des médicaments anticancéreux mais avec des doses 300 fois moins importantes ! Cette potentialité thérapeutique démultipliée est très prometteuse car elle laisse entrevoir la possibilité d'améliorer considérablement l'efficacité des traitements chimiothérapiques, tout en réduisant sensiblement les effets secondaires, souvent importants pour le patient.

Autre point fort de cette nouvelle approche : les propriétés de ces protéines mutantes peuvent être évaluées directement "in vivo", sur des cellules de culture. Il faut enfin souligner que ce nouvel outil thérapeutique, élaboré en manipulant le virus du SIDA, pourrait avoir des applications dans le traitement d'une multitude de maladies.

Article rédigé par Mark FURNESS pour RTFlash

PLOS

Comprendre la formation de l'embryon pour mieux combattre le cancer
Dimanche, 07/10/2012 - 08:00

Une équipe de recherche suisse de l'École polytechnique fédérale de Lausanne dirigée par Didier Trono a découvert qu'un mécanisme impliqué dans la formation de l'embryon peut, dans certaines circonstances, se réactiver et déclencher un cancer.

Ces chercheurs ont montré que certains gènes n'étaient actifs que pendant quelques jours, au début de la formation de l'embryon. Ensuite, une fois leur mission remplie, ils se mettent en sommeil, contrairement à la grande majorité de nos gènes qui vont rester actifs pendant toute notre vie.

Les scientifiques ont pu identifier un groupe de protéines qui semblent jouer un rôle indispensable dans ce mécanisme subtil. Ces protéines s'arriment à une séquence d'ADN proche du gène, et y laissent leur marque par méthylation, un processus par lequel certaines bases nucléotidiques peuvent être modifiées par l'addition d'un groupement méthyle.

Ainsi marquée, la cellule maintiendra pour toujours le gène en sommeil. Comme le souligne le Professeur Trono "Ce mécanisme est très élégant et subtil car ces gènes ne sont utiles qu'au tout début de la formation de l'embryon ; grâce à ce mécanisme qui applique le principe d'économie, ces gènes n'on pas à être désactivés ensuite à chaque division cellulaire puisqu'ils sont définitivement "débranchés" dès lors qu'ils ont rempli leur tâche. On retrouve d'ailleurs ce processus dans le contrôle des séquences virales qui représentent presque la moitié du génome humain et doivent être désactivées au tout début du développement embryonnaire.

Cette découverte est d'autant plus intéressante qu'on sait depuis plusieurs années que, dans les cellules cancéreuses, certains gènes qui devraient être actifs ont été "endormis" après avoir été marqués du signe de la méthylation. C'est notamment le cas pour le gène responsable du contrôle de la division cellulaire et il est facile d'imaginer que le réveil intempestif de ce type de gène peut avoir de graves conséquences en favorisant par exemple le déclenchement d'un cancer.

"Il est tout à fait possible que ce processus embryonnaire qui s'accompagne de la mise en veille prolongée de certains gènes se réenclenche par accident et provoque la formation et la multiplication de cellules cancéreuses", souligne le Professeur Trono qui poursuit "Nous allons à présent essayer de comprendre pourquoi, dans une situation normale, le processus cesse après les tous premiers jours de l'embryogenèse, alors que de nombreuses protéines responsables continuent à être exprimées."

"Si nous arrivons à comprendre ce mécanisme, nous pourrons probablement comprendre également pourquoi celui-ci peut parfois se réveiller beaucoup plus tard et nous aurons alors élucidé une des causes fondamentales d'apparition du cancer", précise le Professeur Trono.

Article rédigé par Mark FURNESS pour RTFlash

CELL Reports

Vers l'analyse moléculaire massivement parallèle grâce à la micro fluidique
Samedi, 06/10/2012 - 19:18

Les avancées en biologie et en génétique nécessitent à présent le recueil et l'analyse rapide d'une multitude de données. Or, il n'existait pas pour le moment de technologie à haut débit capable de mesurer en parallèle les interactions cinétiques de plusieurs centaines de molécules.

Pour surmonter cet obstacle, des chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) ont mis au point un système permettant d’étudier, simultanément, 768 interactions moléculaires cinétiques en parallèle. Baptisé kMITOMI (kinetic Mechanically Induced Trapping Of Molecular Interactions), ce système repose sur un dispositif microfluidique de la taille d'une pièce de monnaie qui intègre une grille de 24x32 canaux munis de microvannes pneumatiques.

Concrètement, ce système permet d'isoler, à l'aide d'une solution contenant un fragment d’ADN, certaines molécules grâce à une plaque au-dessus de laquelle on dispose un réseau de microcanaux. Mais l'innovation réside ailleurs : ce dispositif permet en effet d’isoler également la zone où ont lieu les interactions. On peut ensuite rincer l’ensemble du dispositif sans perturber le lien entre les deux partenaires. On dispose alors d’un parfait zéro cinétique.

Les chercheurs suisses ont pu valider leur concept avec un facteur de transcription de la souris, le Zif268. Grâce à leur nouvel outil, ils ont pu étudier très rapidement les interactions de cette protéine avec différentes séquences d’ADN.

En isolant la chambre d’interaction à intervalle régulier de 60 millisecondes et en effectuant une mesure de la fluorescence émise par les fragments d’ADN à chaque ouverture de la chambre, les chercheurs ont réussi à mesurer la cinétique des interactions.

Utilisé sur des facteurs de transcription, issus de la levure, kMITOMI a réussi à analyser en un temps record 2 388 courbes d’interaction, ce qui lui ouvre un grand champ d'application dans le domaine-clé de l'analyse et du séquençage biologique à partir d'une grande quantité de données.

Article rédigé par Mark FURNESS pour RTFlash

PNAS

Une nouvelle famille de médicaments anti-douleur issue du venin de serpent
Samedi, 06/10/2012 - 19:08

Décidément, la nature est un réservoir inépuisable de biodiversité et de molécules à potentiel thérapeutique. C'est ainsi que l'étude d'une petite grenouille d'Amazonie (Phyllomedusa sauvagii) a permis de découvrir une nouvelle molécule, la dermorphine, un opioïde aux propriétés extraordinaires dont la puissance antalgique est mille fois supérieure à celle de la morphine.

Actuellement, deux autres rainettes sud-américaines, Phyllomedusa sauvagii et Phyllomedusa bicolor font l'ojet de toutes les attentions des biologistesLeur peau est un véritable trésor qui produit une famille de peptides tout à fait remarquable, les dermaseptines. Depuis 20 ans, une dizaine de ces dermaseptines a été isolée et ces substances sont à l'origine d'une nouvelle famille d'antibiotiques à très large spectre, efficace contre la plupart des bactéries mais également contre les champignons et les leishmanies.

Ces peptides ont un mode d'action très différent des antibiotiques classiques et peuvent détruire instantanément les bactéries en agissant à des doses très faibles sur la paroi des micro-organismes. Enfin, point fondamental, ils ne provoquent pas d'apparition de résistance bactérienne. A la grande surprise des chercheurs, la plupart de ces peptides sont proches de ceux produits dans notre cerveau pour contrôler notre production d'hormones.

Les reptiles sont également plein de promesses en matière médicale. Des chercheurs de l'Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire de Valbonne viennent ainsi de découvrir les remarquables propriétés anti-douleur d'un redoutable serpent, le mamba noir.

Après avoir passé au crible des dizaines de venins d’animaux différents, ces chercheurs ont découvert qu'une famille de protéines contenues dans le venin du mamba noir, les mambalgines, pouvait doubler la résistance à la douleur chez la souris. Les manbalgines sont également très efficaces contre les douleurs d'origine inflammatoire. En outre, ces protéines ne provoquent pas d'effets secondaires comme c'est le cas pour les opioïdes.

Les mambalgines semblent capables de bloquer de manière différente, selon le point d'injection, le signal nerveux lié à la douleur en inhibant des molécules de la famille des canaux ioniques impliqués dans la transmission de la douleur.

A terme, il est envisageable que ce type de protéines puisse se substituer en grande partie aux opiacés comme la morphine.

L'étude rappelle enfin que l'étude du venin utilisé par Cône-Mage, un escargot de mer, pour paralyser ses proies, a permis de mettre au point un nouvel antalgique, le Prialt, un antalgique très efficace contre les douleurs chroniques.

Article rédigé par Mark FURNESS pour RTFlash

Nature

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