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RTFLASH Recherche & Technologie
NUMERO 803
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 19 Juin 2015
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Egalement dans ce numéro
TIC
Le memristor, avenir de l'informatique ?
Avenir
Un minidrone plus autonome
Matière
Un laser pour détecter et contrôler les produits chimiques
Conversion de chaleur en énergie électrique : un pas de géant pour les oxydes
Première piste cyclable solaire : un bilan positif !
Agro-photovoltaïque : un concept pour cumuler les usages des sols
De l'impression à jet d'encre pour les cellules solaires en kësterite
Terre
CO2 atmosphérique : le seuil des 400 ppm est franchi !
Vivant
Mucoviscidose : un tournant thérapeutique
Le café pourrait diminuer le risque de récidive pour certains cancers du sein
Le superordinateur Watson, auxiliaire médical indispensable contre le cancer
Quand la pression mécanique déclenche les oncogènes !
Une avancée majeure dans la compréhension du vieillissement
Un vaccin efficace contre le zona
Le chocolat noir bon pour le cerveau et les artères...
Edito
De la variole au cancer : les avancées étourdissantes du vaccin depuis plus de deux siècles !



Nous avons à plusieurs reprises évoqué dans RT Flash les remarquables progrès de la vaccination en montrant à quel point cet outil avait permis, depuis plus de deux siècles, d’immenses avancées en matière sanitaire et médicale. Mais à côté de l’apparition récente de nouveaux vaccins, déjà disponibles ou en cours d’expérimentation contre plusieurs maladies graves (dengue, chikungunya, paludisme, méningite B, gastro-entérite, virus HPV, Zona, asthme, hépatite C) mais aussi le cancer (j’y reviendrai en seconde partie de cet édito), deux autres révolutions médicales, peu connues du grand public, sont en train de bouleverser les perspectives d’utilisation des vaccins, les vaccins oraux et les nanopatchs.

Dans une étude publiée le 1er juillet 2014, des scientifiques indiens présentent un vaccin oral contre le choléra, issu d'agents infectieux vivants, dont l'efficacité serait supérieure à celle des vaccins aujourd'hui utilisés, issus d'agents inactivés. Le vaccin VA1.4 a été élaboré par l'Institut de Technologie Microbienne de Chandigarh (IMTECH), en collaboration avec l'Institut National du Choléra et des Maladies Entériques (NICED) et l'Institut Indien de Chimie Biologique (IICB), tous les deux basés à Calcutta. "Notre vaccin, entièrement conçu et fabriqué en Inde, donne 66 % de séroconversion après une seule dose, alors que celui qui existe déjà n'atteint que 53 % après deux doses" a expliqué Amish Ghosh, scientifique émérite au NICED et corédacteur de l'article. Rappelons que le vaccin oral de première génération contre le choléra est déjà utilisé en Inde à large échelle et avec succès depuis 2006, comme le souligne l’OMS.

En mai 2014, une étude publiée dans le NEJM (Voir The New England Journal of Medicine) a montré que le vaccin oral contre le choléra, appelé Sanchol, s’est avéré efficace  dans plus de 86 % des cas. Dans cet essai réalisé en Guinée, 316.000 doses de vaccin ont été administrées pendant une période de six semaines en 2012, pour un taux de vaccination estimé à 75 %. Ces travaux montrent que ce vaccin a permis de réduire fortement la transmission du choléra. Ce vaccin Sanchol présente en outre l'avantage d'être bien moins cher : 1,50 euros la dose contre 4,50 euros la dose du vaccin classique. Ce vaccin oral, qui ne cesse d’être amélioré, va donc permettre une avancée décisive dans la lutte contre le choléra qui se transmet surtout par de l'eau contaminée et toucherait jusqu’à cinq millions de personnes par an dans le monde (Voir Doctors Without Borders).

Outre-Atlantique, des chercheurs américains ont mis au point un nouveau type de vaccin oral à faible coût contre l'hépatite B. L’hépatite B est une infection virale qui s’attaque au foie et peut évoluer vers une cirrhose, voire un cancer. Elle touche près de 3,2 millions de personnes en France et environ 240 millions dans le monde. Même s’il existe déjà un vaccin efficace pour se protéger de la maladie, la plupart des pays touchés par ce virus ont du mal à y accéder ou à le stocker correctement, à basse température.

Le laboratoire de l’Applied Biotechnology Institute a développé une nouvelle technique basée sur du maïs génétiquement modifié pour produire une particule non infectieuse d’un virus. La farine produite à partir du grain de maïs peut être mélangée à du sucre et de l'eau pour créer une espèce de galette. Une fois cette dernière consommée, les chercheurs ont observé une réponse immunitaire jusqu’à quatre fois plus élevée chez les souris testées.

Autre avantage majeur : ce vaccin peut être conservé pendant des années à température ambiante sans perdre son efficacité. Ses composants coûtent beaucoup moins cher que ceux des vaccins actuellement en circulation, et il peut être administré sans personnel médical. Ce nouveau vaccin pourrait être disponible à partir de 2018 (Voir Science Daily).

Mais parallèlement au développement des vaccins oraux, deux nouvelles techniques d’administration vaccinale pourraient bien également révolutionner cet outil médical en le rendant à la fois plus efficace, plus simple et moins coûteux (un facteur décisif pour les pays en voie de développement). La première de ces méthodes vient d'être expérimentée, il y a quelques semaines avec succès par des chercheurs de l'Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) pour traiter un cancer de la peau (mélanome) chez des souris de laboratoire. Le vaccin, qui ne contient aucun adjuvant, a été administré aux cobayes via des micropores formés dans leur peau grâce à un laser. 

Actuellement, la plupart des vaccins restent administrés à l’aide d’une aiguille qui traverse le derme et libère la solution vaccinale dans l’hypoderme ou dans le muscle. Mais les chercheurs de l’Inserm ont eu l’idée d’utiliser un laser qui permet la création de micropores dans la couche externe de l’épiderme. Les scientifiques ont exposé la peau de souris à ce rayon laser puis ont appliqué localement la solution vaccinale. L’effet a été rapide, soulignent les chercheurs : la vaccination a arrêté la progression de la tumeur dans le premier groupe de souris et protégé le second groupe (des souris qui n'étaient pas malades) contre le cancer (Voir INSERM et NCBI).

Selon les chercheurs de l’Inserm, ce procédé innovant de vaccination, qui présente en outre l’avantage de pouvoir se passer complètement d’adjuvants, pourrait en fait s’appliquer à tous types de vaccination, notamment contre des agents bactériens ou viraux.

L’autre innovation qui pourrait bien reléguer définitivement l’aiguille au rang des accessoires du passé, est le patch posé sur la peau. Mis au point après plusieurs années de recherche par un chercheur australien, Mark Kendall, ce nanopatch est recouvert d'antigènes, principes actifs d'un vaccin, qui pénètrent dans la peau grâce à plus de 20 000 micro-aiguilles indolores. Outre le fait qu’il est indolore, l’intérêt immense de ce nanopatch, en cours d’expérimentation, est qu’il n'a pas besoin d'être conservé au froid et reste utilisable jusqu’à dix semaines à une température ambiante de 37°C… Autre avantage, ce patch ne coûterait pas plus de 50 cents, contre 2 dollars en moyenne pour un vaccin classique. Ce faible coût de production s'explique notamment par la faible dose de principes actifs ajoutés. Pour être efficace, un patch ne requiert qu'1 % de la dose d'antigènes normalement utilisée. Cette très faible quantité d’antigènes utilisés réduit également les risques d’effets secondaires indésirables, heureusement fort rares, que peuvent entraîner chez certains sujets, certains vaccins. L’OMS suit de près ces travaux et envisage d’utiliser cette nouvelle technique de vaccination pour parvenir à éradiquer la polio dans le monde et à combattre encore plus efficacement la tuberculose et la rougeole.

On le voit, grâce à ces nouvelles techniques très prometteuses, vaccins oraux, perforation laser et nanopatch, la vaccination va connaître une nouvelle jeunesse et devenir accessible à l’ensemble de la population mondiale, tout en gagnant encore en efficacité et en innocuité. Mais, on l’oublie souvent, les vaccins ne sont pas seulement des instruments irremplaçables de prévention qui sauvent chaque année des dizaines de millions de vie dans le monde. Ils sont également en train de devenir – et cette nouvelle révolution ne fait que commencer – de véritables outils thérapeutiques qui peuvent aussi soigner avec une efficacité remarquable des patients déjà atteints par certaine maladies graves, notamment des cancers.

Contrairement à la vaccination préventive, la vaccination thérapeutique vise à stimuler les réponses immunitaires des patients quand le cancer est déjà déclaré. Ces vaccins anticancéreux se sont multipliés depuis trois ans et, comme l’ont confirmées les communications du grand congrès annuel de cancérologie qui vient de se tenir à Chicago (ASCO 2015), ces vaccins thérapeutiques et cette approche immunologique de plus en ciblée sont en train de devenir la « voie royale » contre de nombreux cancers, en synergie avec la chirurgie, la radiothérapie et la chimiothérapie.

Début 2014, des chercheurs britanniques de la Nottingham Trent University ont mis au point un vaccin thérapeutique particulièrement prometteur contre le cancer de la prostate. Baptisée Provenge, cette nouvelle stratégie se base sur une immunothérapie « personnalisée ». Les chercheurs ont en effet travaillé sur les voies de reprogrammation des cellules immunitaires afin qu’elles ciblent les cellules tumorales prostatiques.

Concrètement, les cellules immunitaires modifiées ciblent une protéine spécifique, la phosphatase acide prostatique (PAP), que l’on retrouve dans la plupart des cancers de la prostate à un niveau élevé. Les premiers essais cliniques de ce vaccin, réalisés en double aveugle contre placebo, ont montré qu'il augmentait sensiblement la survie de patients atteints d’un cancer avancé de la prostate. L'Agence européenne des médicaments (EMA) a donc préconisé une mise sur le marché de ce vaccin pour les patients devenus réfractaires à l'hormonothérapie (Voir NHS).

Il y a un an, des chercheurs américains de l'Université de Géorgie Regents ont montré l’efficacité d’un vaccin contre le cancer du foie chez la souris. Le cancer du foie est l'un des plus meurtriers avec un taux de survie à 3 ans de 17 % et ce candidat vaccin, basé sur une protéine exprimée par les cellules du cancer du foie, représente une piste prometteuse (Voir Wiley Online Library).

Cette protéine, l'alpha-fœtoprotéine (AFP) est exprimée à un taux élevé au cours de la grossesse dans les tissus embryonnaires et dans les maladies du foie, dont le cancer du foie. Ainsi, AFP est exprimée par environ 80 % des cellules de cancer du foie mais pas chez les adultes en bonne santé. C’est donc un biomarqueur reconnu de cancer du foie. Mais cette protéine, présente au cours du développement embryonnaire, n’est pas considérée comme un antigène et donc ne déclenche pas de réponse du système immunitaire. C'est pourquoi les chercheurs de l’Université Regents Cancer Center ont modifié la protéine de manière à ce que le système immunitaire puisse la reconnaître.

Ces chercheurs ont acheminé la protéine AFP via un lentivecteur aux cellules de souris modèles de cancer du foie et ils ont constaté que ce vaccin permettait de bloquer le développement de la tumeur dans 90 % des cas.

En avril dernier, c’est une équipe de chercheurs de l'Université de Saint-Louis aux Etats-Unis qui a mis au point un nouveau vaccin thérapeutique « sur mesure » contre le mélanome, la forme grave de cancer de la peau. Pour mettre au point cette injection, dont la composition est propre à chaque cancer, les chercheurs ont analysé les tumeurs de trois patients, souffrant de mélanomes à un stade avancé, avec un risque élevé de récidive, précise l'étude.

L'ADN des cellules cancéreuses a été séquencé pour mettre en évidence les mutations responsables de chaque cancer. C'est à partir de l'identification et de la localisation de ces mutations que les chercheurs ont pu concevoir la composition de leur vaccin. La cible du traitement : les néo-antigènes, des protéines nouvelles, qui apparaissent à la surface des tumeurs lors de leur formation. Au final, trois cibles par patient ont été retenues, des protéines pour lesquelles le système immunitaire a naturellement l'action la plus marquée. Après trois injections du vaccin, tous les patients étaient en rémission, sans aucuns effets indésirables. Ces résultats sont qualifiés de « très encourageants » par les chercheurs qui soulignent par ailleurs la "qualité de la réponse immunitaire" en expliquant que ce vaccin ne se contente pas de combattre les cellules malignes efficacement mais entraîne également une hausse et une diversification sensible des lymphocytes T dans l'organisme, des cellules essentielles du système immunitaire….

Il y a quelques semaines, des chercheurs américains de l’Ecole de médecine de l’Université de Washington ont mis au point un vaccin thérapeutique contre le cancer du sein. Celui-ci a été testé sur 14 patientes et a donné de bons résultats, à l’issue de l’essai clinique de phase I. Le rôle de ce vaccin est d’encourager certains globules blancs du système immunitaire à détruire les cellules comportant une protéine appelée mammaglobine-A (MAM-A) (Voir Fierce Vaccines).

La mammaglobine-A est présente de façon très importante dans le tissu tumoral, dans 40 à 80 % des cancers du sein. Donc, si les patientes n’ont pas cette protéine, ce traitement est inefficace. Pour les autres, le vaccin ralentirait la vitesse de progression de la maladie. Fait encourageant, au cours des premiers essais, aucune patiente n’a manifesté d'effets secondaires sévères, ce qui prouve que le vaccin est sans danger. Ce traitement a pu stopper la progression du cancer chez la moitié des patientes (7) pendant un an alors que sans ce vaccin, seules 3 femmes ont vu la progression du cancer stoppée.

Enfin, il y a quelques jours, le CHRU de Besançon a annoncé l'expérimentation d'un nouveau vaccin thérapeutique anticancer à partir de juin 2015. L'UCPVax (Universal Cancer Peptide), sera testé sur une période d'environ trois ans sur 54 patients atteints d'un cancer du poumon. L'UCPVax est un vaccin thérapeutique de nouvelle génération, dit "universel" car il cible la "télomérase", une enzyme qui rend immortelles les cellules cancéreuses. Concrètement, ce vaccin active les lymphocytes T CD4, des cellules du système immunitaire efficaces pour lutter contre la tumeur et mobilise ainsi l’ensemble du système immunitaire du malade contre la tumeur. Si ces essais cliniques donnent les résultats espérés, ce vaccin universel pourra devenir une nouvelle arme de choix contre de nombreux cancers… 

Edward Jenner, le grand scientifique anglais qui pratiqua la première vaccination contre la variole en 1796, n’aurait sans doute jamais imaginé, même dans ses rêves les plus fous, que près de deux siècles après sa mort, la vaccination connaîtrait un tel essor au niveau mondial et permettrait à la fois de prévenir un nombre croissant de maladies infectieuses d’origine bactérienne ou virale mais également de soigner et de guérir des maladies graves, comme certains cancers, hier encore incurables. Souhaitons que la France, pays de Pasteur et de Yercin, qui dispose d’un savoir-faire mondialement reconnu dans ce domaine, se donne les moyens de rester en tête dans cette compétition scientifique et industrielle majeure qui sera au cœur des grandes avancées médicales de ce siècle.

René TRÉGOUËT

Sénateur honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat


TIC
Information et Communication
Le memristor, avenir de l'informatique ?
Mardi, 16/06/2015 - 10:01

Des chercheurs des Universités de Californie, Santa Barbara et Stony Brook ont développé une puce à base de memristors, qui imite l'architecture du cerveau humain.

Cette technologie à base de mémoire non volatile est issue des travaux du professeur Leon Chua, de l’Université de Californie à Berkeley, qui a montré que les memristors comprennent une résistance avec de la mémoire et sont considérées comme le quatrième composant électrique passif (après le condensateur, la bobine et la résistance).

L'idée consiste à parvenir à intégrer physiquement les 10 puissance 14 synapses du cerveau, en prenant en considération les différentes interconnexions réseaux et la consommation énergétique. Pour réaliser cette prouesse, les chercheurs misent sur la technologie des memristors qu’ils ont un peu adaptés. Pour ce faire, ils ont utilisé des oxydes métalliques (oxyde d’aluminium et dioxyde de titane) avec chacun des qualités particulières. Les différentes couches de memristors sont reliées comme sur un circuit traditionnel.

Pour leur expérience, les scientifiques ont débuté avec une grille de 12 x 12 memristors. Une capacité limitée qui donne des résultats modestes. En effet, le réseau neuronal ainsi créé a été entraîné pour identifier 3 lettres (N, V et Z) et différencier la couleur blanche et noire. Les tests ont été réalisés avec succès et ouvrent la voie à des solutions plus ambitieuses.

Un autre chercheur, Robert Legenstein de l’Université Autrichienne de Gratz, estime qu’avec une mise à l’échelle d’un tel procédé, cela pourrait changer le futur de l’informatique. Un réseau neuronal pourrait alors dépasser les capacités informatiques traditionnelles pour un coût énergétique moindre. Il explique que sur une puce gravée en 30 nanomètres (nm), il sera possible de placer 25 millions de cellules par centimètre carré avec 10 000 synapses sur chaque cellule pour une puissance de 1 Watt.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

^ Haut
Avenir
Nanotechnologies et Robotique
Un minidrone plus autonome
Mardi, 16/06/2015 - 10:24

Actuellement, l’autonomie maximale à laquelle plafonnent les mini-drones est de l'ordre de la demi-heure. Comme une augmentation de la capacité des batteries les rendrait trop lourds, une start-up de Singapour a peut-être trouvé la solution : alimenter les drones grâce à une pile à combustible à hydrogène.

Elle vient de développer un prototype multirotor baptisé Hycopter. Il est doté de tubes rechargeables, stockant du gaz pressurisé. La pile à combustible hybride de polymère de lithium transforme ensuite l’hydrogène en énergie électrique pour alimenter les moteurs. Autre idée ingénieuse, avoir placé les tubes dans le châssis même de l’appareil, à l’endroit où la structure était creuse.

Au total, l’appareil, qui pèse environ 5 kilos, serait capable d’effectuer des vols d’une durée de quatre heures sans charge utile et de 2 heures et demie avec une charge utile d’un kilo. Ce qui pourrait faciliter énormément la livraison par drone ou les opérations de surveillance. HUS assure que le coût des vols serait également plus faible : environ 7,50 dollars la mission en tenant compte du prix de l’hydrogène qui s’élève actuellement à 5 dollars le KWH.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Gizmag

^ Haut
Matière
Matière et Energie
Un laser pour détecter et contrôler les produits chimiques
Mercredi, 17/06/2015 - 21:48

Les fabricants de médicaments ou de composés chimiques s’assurent généralement de la qualité de leur production en prélevant et en analysant des échantillons à chaque étape de fabrication. Ces échantillons sont ensuite étudiés par chromatographie ou spectrographie, des méthodes lourdes et coûteuses. Mais une nouvelle technique mise au point à l’Institut Fraunhofer de Fribourg pourrait rendre ce contrôle bien plus simple et rapide.

L'idée des chercheurs consiste à utiliser un type particulier de laser qui permettra de suivre en continu et en temps réel toutes les réactions chimiques plutôt que d’analyser des échantillons de façon aléatoire. Ce laser fonctionne selon le principe de la spectrographie et produit une lumière infrarouge à différentes longueurs d’ondes dans le bac de réaction. Les substances qu'il contient absorbent une partie de la lumière et le reste est dispersé et analysé par un détecteur. Comme chaque substance absorbe une longueur d’onde spécifique, le capteur peut afficher un spectre d’absorption qui permet d'identifier précisément chaque composé. Avec ce spectromètre, il est donc possible de déterminer avec précision la concentration des matériaux réactifs ainsi que les quantités déjà transformées de produit final.

Les scientifiques de l’Institut Fraunhofer ont en outre réussi à miniaturiser le laser pour le faire tenir dans l’équivalent d’une grosse boîte d’allumettes. De plus, alors que les modèles existants peuvent réaliser une analyse par seconde, ce nouveau dispositif permet d’en faire près de mille à la seconde. Les possibilités d'application d'un tel système sont considérables : en dehors des applications purement industrielles, on peut notamment envisager un appareil portatif qui permettrait aux forces de l’ordre ou aux agents des douanes d'analyser des substances suspectes très rapidement.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

LaborPraxis

Conversion de chaleur en énergie électrique : un pas de géant pour les oxydes
Mercredi, 17/06/2015 - 21:35

Depuis longtemps, les scientifiques cherchent à utiliser l'effet thermoélectrique (ou effet Seebeck) pour générer de l'électricité grâce à une différence de température établie entre deux points d'un matériau. L'efficacité de cet effet est toutefois trop faible pour qu'il puisse être utilisé à grande échelle. Mais de nouveaux matériaux se profilent pour pouvoir bénéficier de cette conversion d'énergie au quotidien.

Une collaboration entre les chercheurs des Universités de Gênes, Genève (UNIGE) et deux Instituts du Centre National des Recherches italien (CNR-SPIN et CNR-IOM) a permis de produire une thermoélectricité colossale à l'interface artificielle de deux oxydes. Le rendement d'une telle conversion d'énergie dépend en effet des matériaux utilisés, ce qui motive l'exploration et la recherche de nouveaux matériaux toujours plus performants. Les oxydes sont des candidats forts intéressants car ils présentent un coefficient élevé de conversion énergétique. Ils peuvent, en outre, supporter de très hautes températures et ne sont pas toxiques, contrairement à d'autres matériaux candidats pour cette application.

Les recherches menées par les scientifiques de Gênes, Genève et Cagliari ont permis de montrer le potentiel des matériaux artificiels dans la famille des oxydes. "Les mesures réalisées à basse température sur l'interface entre les deux oxydes isolants LaAlO3 et SrTiO3 dévoilent d'excellentes valeurs de thermoélectricité", explique Jean-Marc Triscone, l'un des chercheurs.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

CNR

Première piste cyclable solaire : un bilan positif !
Mardi, 16/06/2015 - 10:29

Après six mois d'utilisation intensive dans la ville de Krommenie, en banlieue d'Amsterdam, la première piste cyclable recouverte de panneaux photovoltaïques affiche des résultats largement supérieurs aux attentes des ingénieurs qui dirigent ce projet. Près de 150 000 cyclistes ont circulé sur la piste sur les six derniers mois pour une production d'électricité avoisinant les 3 000 kWh, un production électrique suffisante pour alimenter durant un an le logement d'une personne.

Les ingénieurs en charge du projet voient encore plus loin : "Si nous extrapolons ces données sur une période de 1 an, alors cette route solaire pourrait produire 70 kWh par mètre carré et par année. Une telle quantité d'énergie produite signifie que la performance de cette route a dépassé toutes nos attentes" a déclaré Sten de Wit, porte-parole du projet. Ils sont d'autant plus satisfaits que ces résultats ont été obtenus sur seulement 70 mètres. Voir une telle installation à plus grande échelle pourrait révolutionner les techniques d'alimentation en électricité.

Reste que cette "route solaire" a été conçue comme un véritable système énergétique : des panneaux solaires d'entrée de gamme sont empilés dans des couches de verre, de caoutchouc, de silicone et de béton. La connexion à des "bornes intelligentes" permet d'optimiser au maximum la production. L'électricité est ensuite envoyée aux poteaux et au réseau électrique de façon plus générale. Ces bornes serviraient également pour savoir si un panneau est défectueux ou si un élément extérieur empêche son fonctionnement à pleine puissance.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

MIC

Agro-photovoltaïque : un concept pour cumuler les usages des sols
Mardi, 16/06/2015 - 10:16

L'Institut Fraunhofer pour les systèmes énergétiques solaires (ISE) de Fribourg-en-Brisgau (Bade-Wurtemberg) a développé le concept "Agro-photovoltaïque" permettant la production d'énergie photovoltaïque en plein air sans impacter l'agriculture.

Pour coupler l'agriculture et la production d'énergie, les panneaux photovoltaïques sont posés sur des armatures surélevées et conçues de manière à permettre le passage des engins agricoles. L'espace entre panneaux est plus important que sur des champs photovoltaïques habituels, 3.5 mètres au lieu de 2.5, espacement nécessaire pour laisser passer suffisamment de lumière pour la photosynthèse.

Les plantes cultivées à l'ombre sont choisies pour leur rendement dans une telle situation : en effet, certaines espèces profiteraient d'un ensoleillement moindre, parmi lesquelles les pommes de terre, les épinards, les haricots... En utilisant les synergies disponibles, les rendements agricoles seraient augmentés tout en mettant à disposition de nouveaux espaces pour la production d'énergie.

Une installation-pilote de 6.000 m2 sera installée sur des terrains de la ferme coopérative Hofgemeinschaft Heggelbach à Herdwangen (Bade-Wurtemberg) impliquée depuis longtemps dans le développement de l'agriculture biologique et du photovoltaïque rural. Le projet trouve tout particulièrement son intérêt dans cette région de l'Allemagne sans gisement éolien conséquent mais bénéficiant d'un bon ensoleillement. La Régie de l'électricité de Schönau (EWS), connue outre-Rhin pour son implication dans le développement du photovoltaïque citoyen, rachètera l'électricité pour la revendre avec des contrats d'électricité verte.

Les ingénieurs de la société Fraunhofer estiment le potentiel d'agro-photovoltaïque entre 25 et 50 GWc pour l'Allemagne (39 GWc de photovoltaïque sont actuellement en service). Ce concept très prometteur pourrait permettre de dépasser l'alternative sur la compétition pour l'usage des sols entre valorisation énergétique (biomasse, bioéthanol pour les carburants, photovoltaïque) et production alimentaire.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Fraunhofer

De l'impression à jet d'encre pour les cellules solaires en kësterite
Lundi, 15/06/2015 - 09:25

L'impression jet d'encre "drop-on-demand" est une approche prometteuse qui permet la structuration de matériaux en minimisant considérablement la production de déchets. En outre, l'impression à jet d'encre peut être facilement adaptée à un procédé roll-to-roll (rouleau d'impression), qui est appropriée pour une production à grande échelle.

Pour mettre au point une encre optimisée, en termes de viscosité et de stabilité, afin de parvenir à des films solaires compacts et homogènes, l'équipe de recherche du docteur Lin Xianzhong, de l'Institut des systèmes et matériaux hétérogènes du HZB,  a utilisé une encre moléculaire qui a été initialement développée pour des technologies de revêtement par centrifugation.

Ces chercheurs ont constaté que la viscosité de l'encre peut être réglée en ajustant la concentration de l'encre. La composition de l’encre peut également être facilement contrôlée par l'ajout ou la réduction de la quantité de chaque produit chimique ajouté.

L'optimisation initiale des conditions de traitement telles que les paramètres de la composition d'encre et d'impression ont déjà produit des cellules solaires avec des rendements allant jusqu'à 6,4 %.

Cette nouvelle technique d'impression à jet d'encre est très économique : par exemple, moins de 20 microlitres d'encre restent nécessaire pour produire 2 micromètres de film mince absorbeur, de quoi couvrir un substrat d'un pouce sur un pouce (2,54 cm x 2,54 cm).

"Bien que le rendement de ces cellules solaires imprimées soit encore loin de l'efficacité énergétique des cellules solaires classiques, cette approche présente l'avantage de gaspiller peu de matériaux et d'être faiblement toxique. L'équipe travaille actuellement sur l'optimisation des conditions de traitement pour les absorbeurs de kësterite afin d'améliorer encore les performances de la cellule solaire ainsi que le dépôt des couches par impression à jet d'encre.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nanowerk

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Terre
Sciences de la Terre, Environnement et Climat
CO2 atmosphérique : le seuil des 400 ppm est franchi !
Mercredi, 17/06/2015 - 21:41

La concentration de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère a atteint un niveau record au mois de mars, ce qui confirme la réalité du réchauffement climatique, selon l'Agence américaine océanique et atmosphérique (NOAA). En mars, la concentration mondiale moyenne mensuelle de CO2 dans l'atmosphère a ainsi dépassé pour la première fois le seuil des 400 parties par million (ppm). "Ce n'était qu'une question de temps", a souligné Pieter Tans, le principal scientifique chargé de la surveillance des gaz à effet de serre à la NOAA. Celui-ci a précisé que les stations de mesure de l'Agence avaient déjà mesuré des seuils supérieurs à 400 ppm dans l'Arctique au printemps 2012 et à Hawaï en 2013.

Jusqu'à la révolution industrielle et le recours massif aux énergies fossiles, ce taux n'avait pas dépassé les 300 ppm durant au moins 800 000 ans, selon des prélèvements effectués dans les carottes de glace polaire. "Cela montre que la combustion du charbon et du pétrole a entraîné une augmentation de plus de 120 ppm des concentrations de CO2 depuis l'ère préindustrielle, dont la moitié depuis 1980", a insisté Pieter Tans.

L'Agence internationale de l'énergie a annoncé pour sa part que l'augmentation des émissions mondiales de C02 provenant de la combustion des énergies fossiles s'était arrêtée en 2014 pour se stabiliser au même niveau qu'en 2013. Mais stabiliser le taux des émissions des gaz à effet de serre n'est pas suffisant pour empêcher le changement climatique, a souligné Pieter Tans. En outre, les données de la NOAA montrent que le taux moyen d'augmentation des concentrations de CO2 dans l'atmosphère a été de 2,25 ppm par an de 2012 à 2014, soit le niveau le plus élevé jamais enregistré au cours de trois années consécutives.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

NOAA

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Vivant
Santé, Médecine et Sciences du Vivant
Mucoviscidose : un tournant thérapeutique
Mercredi, 17/06/2015 - 22:03

Les résultats de deux essais cliniques de phase III, ayant porté sur 1108 patients âgés de plus de 12 ans, marquent sans doute un véritable tournant thérapeutique. Ils représentent une avancée dans le traitement de cette maladie génétique qui affecte environ 6000 personnes en France et au moins 70000 individus dans le monde. En France, sa fréquence est de 1 sur 5300 naissances.

La mucoviscidose provient de mutations du gène CFTR (localisé sur le bras long du chromosome 7) qui gouverne la synthèse de la protéine CFTR présente à la surface d’un grand nombre de cellules épithéliales. La protéine CFTR est un canal ionique qui joue un rôle direct dans les mouvements des ions chlorures entre l’intérieur et l’extérieur des cellules. Au niveau respiratoire, l’absence de protéine CFTR fonctionnelle entraîne une diminution de la sécrétion d’ions chlorures et une augmentation de l’absorption de sodium et d’eau. Ce dysfonctionnement a pour conséquence la production d’un mucus trop épais et visqueux qui favorise l’accumulation des sécrétions et leur infection.

Bien qu'il existe au moins 1800 mutations du gène CFTR, la mutation Phe508del reste la plus fréquente. Elle correspond à la perte d'un acide aminé (phénylalanine ou Phe) en position 508 de la protéine. En France, cette mutation est retrouvée chez 43 % des sujets malades porteurs de deux copies du gène muté (homozygotes pour cette mutation) et chez plus de 80 % des sujets porteurs d’une seule copie de la mutation (hétérozygotes pour cette mutation).

Des travaux coordonnés par des chercheurs australiens du Lady Cilento Children’s Hospital de Brisbane ont permis de montrer qu'il était possible d’agir directement, par deux voies distinctes, sur le défaut biologique de base lié au dysfonctionnement de CFTR. Ce traitement consiste en l’association de deux molécules, le lumacaftor (VX809) et l’ivacaftor (VX770), toutes deux développées par la firme américaine Vertex Pharmaceuticals.

Le lumacaftor est une molécule dite "correctrice" (VX809) alors que l’ivacaftor est "potentiatrice". Le lumacaftor permet d’augmenter la quantité de CFTR à la surface de la cellule en prolongeant sa présence à ce niveau. L’ivacaftor est capable d’augmenter la probabilité d’ouverture du canal chlorure CFTR.

Les deux essais cliniques réalisés, dans le cadre d'une collaboration internationale, concernent des patients malades homozygotes pour la mutation Phe508del, porteurs de deux copies de cette mutation. Les auteurs font état d’une amélioration de la fonction respiratoire dès le 15e jour de traitement et tout au long des 24 semaines qu’ont duré l’essai.

Ces essais montrent clairement que l’ivacaftor associé au lumacaftor a entraîné un réel bénéfice clinique, parfois qualifié de spectaculaire. Ces résultats cliniques et les données de laboratoire incitent à poursuivre le développement de molécules modulatrices de la protéine CFTR.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

NEJM

Le café pourrait diminuer le risque de récidive pour certains cancers du sein
Mercredi, 17/06/2015 - 21:55

Le café contient plus de 800 composés phytochimiques distincts, dotés de plusieurs activités biologiques. Par exemple, certaines de ces molécules comme les diterpènes cafestol et kahweal accélèrent l’élimination des substances cancérigènes, tandis que d’autres, comme les acides caféique et chlorogénique, possèdent une forte activité antioxydante.

La synergie entre toutes ces molécules serait à l'origine de certains effets protecteurs du café dans la prévention de certaines maladies chroniques, comme le diabète de type 2, Parkinson et certains cancers.

Cet effet protecteur est observé pour plusieurs types de cancers (sein, vessie, bouche, côlon, œsophage, endomètre, cerveau et peau) mais semble particulièrement prononcé pour le cancer du foie : une étude récente montre que les personnes consommant régulièrement du café ont 72 % moins de risque d’être touchées par cette maladie !

Mais de nouvelles recherches ont montré que le café pourrait aussi réduire significativement les récidives pour les femmes qui ont combattu un cancer du sein hormono-dépendant et qui sont traitées avec le tamoxifène. En analysant les habitudes alimentaires de 1090 femmes atteintes de ce cancer, les chercheurs ont en effet observé que la consommation régulière de deux à cinq tasses par jour était associée à une réduction de 50 % des récidives. Cet effet protecteur pourrait être dû à une inhibition de la croissance des cellules tumorales par la caféine et l’acide caféique…

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Clinical Cancer Research

Le superordinateur Watson, auxiliaire médical indispensable contre le cancer
Mardi, 16/06/2015 - 10:08

Le géant informatique américain IBM a annoncé un partenariat avec 14 cliniques et instituts américains spécialisés dans le traitement du cancer, qui vont utiliser son super-ordinateur Watson pour accélérer des analyses d’ADN et déterminer des soins personnalisés pour leurs patients. Quand on utilise la médecine génomique pour traiter le cancer, "on prend un morceau de la tumeur et on en fait alors le séquençage génétique", souligne Norman Sharpless, directeur du Lineberger Comprehensive Cancer Center de l’Université de Caroline du Nord, qui participe au programme.

Mais comment faire pour pouvoir, ensuite, pour tirer toutes les informations utiles de cette masse de données en déterminant notamment  les mutations vraiment importantes pour un patient particulier ? C'est justement là que Watson devient indispensable : alors que des médecins passeraient des semaines à étudier chaque mutation et la littérature scientifique existante, Watson est en effet capable d’arriver à des conclusions en quelques minutes. Grâce à Watson, s'ouvre donc l'ère de la généralisation des traitements "sur mesure" pour chaque malade.

IBM avait lancé Watson dans la médecine génomique il y a un peu plus d’un an, avec un programme impliquant au départ le New York Genome Center (NYGC) et une forme particulière de cancer du cerveau. Le nombre d’instituts participant est désormais beaucoup plus élevé, et appelé à encore s’élargir à d’autres centres de traitement plus tard cette année. Ils vont en outre utiliser Watson pour tous types de cancer : lymphomes, mélanomes, cancer du pancréas, des ovaires, du cerveau, du poumon, du sein ou colorectal, énumère le groupe informatique.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

The Washington Post

Quand la pression mécanique déclenche les oncogènes !
Lundi, 15/06/2015 - 09:20

C'est une découverte fondamentale majeure que vient de faire une équipe française : la pression anormale exercée par le développement d’une tumeur est susceptible, par son action mécanique, d'activer certains gènes qui vont favoriser la transformation des cellules saines avoisinantes en cellules cancéreuses. L’équipe CNRS/UPMC/Institut Curie dirigée par Emmanuel Farge, directeur de recherche Inserm à l’Institut Curie, vient de découvrir que cette force pouvait y induire l’expression de gènes tumoraux.

Dans un premier temps, les chercheurs ont évalué, dans des modèles expérimentaux, la pression exercée par la croissance d’une tumeur du côlon sur les tissus voisins. Ils ont pu montrer que cette contrainte mécanique active la voie de signalisation béta-caténine dans les tissus sains voisins de la tumeur, et entraîne l’activation de gènes tumoraux.

"La béta-caténine est bien connue pour activer le processus tumoral dans de nombreux cancers", note Emmanuel Farge, qui ajoute "Après deux semaines d’une telle contrainte mécanique, on observe une augmentation de l'activation de la béta-caténine ainsi que sa relocalisation dans le noyau des cellules. Sous l’effet de la pression, la protéine béta-caténine se détache de la membrane cellulaire pour aller dans le noyau où elle active alors des oncogènes qui favorisent la croissance tumorale".

Après 2 à 3 mois, il se forme des foyers d'anomalies au niveau des cryptes du côlon qui correspondent aux premières étapes de la transformation tumorale. "L’activation par une contrainte mécanique de la voie de signalisation de la béta-caténine dans les tissus sains entourant la tumeur présage d’un nouveau mode de propagation tumorale qui suit le modèle d'une boucle amplificatrice", indique Emmanuel Farge.

Cette découverte fondamentale est très importante car elle apporte la preuve que le déclenchement d'un cancer n'est pas uniquement provoqué par des facteurs génétiques, biologiques ou chimiques mais résulte également de l'action de contraintes mécaniques anormales qui vont venir accélérer très sensiblement le développement de la tumeur. Reste à présent à traduire cette découverte en approches thérapeutiques nouvelles…

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Une avancée majeure dans la compréhension du vieillissement
Lundi, 15/06/2015 - 09:10

Des chercheurs de l’Institut Pasteur et du CNRS, menés par Miria Ricchetti, viennent de rétablir une activité normale chez des cellules issues de malades souffrant du syndrome de Cockayne. Il s'agit d'une avancée majeure pour une maladie rare (2,5 cas par million de naissances) et un pas de plus dans la compréhension du vieillissement.

Comme les patients atteints de progeria, ceux souffrant du syndrome de Cockayne présentent des signes graves de vieillissement : perte de poids, de cheveux, de l’audition et de la vue et neurodégénérescence accélérée. Ils sont également hypersensibles à la lumière du soleil, à cause des mutations de deux gènes impliqués dans la réparation des dommages de l’ADN dus aux rayons ultraviolets. Jusqu'à présent, les scientifiques pensaient que le défaut de réparation de l’ADN était le responsable majeur du vieillissement précoce dans cette maladie.

Mais ces travaux, dirigés par Miria Ricchetti, ont remis en cause cette théorie : en comparant les cellules de patients atteints du syndrome de Cockayne et celles d’un autre syndrome apparenté, mais pour lequel les patients sont uniquement hypersensibles aux UV, les chercheurs ont identifié qu'une enzyme (la protéase HTRA3) est surexprimée dans les cellules des patients atteints du syndrome de Cockayne.

Or HTRA3 perturbe la réplication de l’ADN des mitochondries, les centrales énergétiques de la cellule. Ce serait donc cette agression des mitochondries qui provoquerait l'apparition des symptômes de vieillissement chez les enfants et non le mauvais fonctionnement du mécanisme de réparation de l'ADN.

En utilisant un inhibiteur de l'enzyme, ces scientifiques ont réussi à restaurer une fonction mitochondriale normale. Une stratégie thérapeutique qui devrait être testée prochainement chez des patients.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

PNAS

Un vaccin efficace contre le zona
Lundi, 15/06/2015 - 09:05

Le laboratoire pharmaceutique américain GSK a mis au point un nouveau vaccin protégeant contre le zona. Selon les résultats des essais cliniques de phase 3 publiés dans le prestigieux New England Journal of Medicine, celui-ci serait près de deux fois plus efficace que celui utilisé jusqu'à présent, le zostavax. Le nouveau vaccin nommé HZ/su, et testé dans 18 pays, s'est lui montré très performant puisqu'il empêchait l'apparition du zona dans 97 % des cas.

Le zona est une maladie infectieuse provoquée par le même virus que celui de la varicelle. Longtemps après une varicelle, le virus à l'origine de l'infection va se mettre en sommeil dans l'organisme et peut se réactiver et infecter une fibre nerveuse, ce qui va provoquer une éruption cutanée caractéristique de la maladie. Cette maladie toucherait 250.000 personnes en France chaque année.

Ce nouveau vaccin HZ/su a été testé dans le cadre d'un essai randomisé sur 15.400 personnes âgées de plus de 50 ans avec groupe de contrôle placebo. Reste cependant à savoir combien de temps dure son efficacité ?  

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

NEJM

Le chocolat noir bon pour le cerveau et les artères...
Lundi, 15/06/2015 - 09:00

Une étude américaine dirigée par Larry Stevensprofesseur de sciences psychologiques à l'Université d'Arizona, montre que le chocolat noir peu sucré peut améliorer la capacité de concentration en agissant sur le cerveau. Cette analyse est la première à examiner les effets sur le cerveau du chocolat en ayant recours à l'électroencéphalographie (EEG) afin d'étudier les capacités cognitives après la consommation de cet aliment.

Grâce à une batterie de tests, ces chercheurs ont analysé l'activité cérébrale de 122 volontaires âgés de 18 à 25 ans, en leur demandant de manger du chocolat noir avec une teneur en cacao de 60 %. Leur cerveau a ensuite été soumis à plusieurs électroencéphalogramme. Les résultats de l'étude ont montré que le cerveau des mangeurs de chocolat, par rapport à celui du groupe-témoin qui n'avait pas mangé de chocolat, était capable d'une attention plus soutenue. « Le chocolat est un stimulant et active le cerveau d'une manière spéciale, déclare Larry Stevens. Il peut augmenter les caractéristiques d'attention du cerveau, et affecter également de manière significative les niveaux de pression artérielle ».

Autre découverte intéressante, le chocolat noir de bonne qualité comprend de la théanine, un acide aminé présent dans le thé vert qui agit comme un relaxant, abaisse la pression artérielle et produit des ondes alpha dans le cerveau…

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Neuro Regulation

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