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RTFLASH Recherche & Technologie
NUMERO 855
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 08 Juillet 2016
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Egalement dans ce numéro
Avenir
Un oeil bionique restaure la vue d'un homme malvoyant depuis 40 ans
Matière
Une nouvelle voie pour la catalyse : le champ électrostatique
Terre
A la recherche du xénon manquant
Vivant
Benzodiazépines : trop de patients à risque d’effets indésirables
Le sommeil paradoxal est indispensable à la mémoire
Pour vivre plus vieux, faites faire de l'exercice à vos gènes !
Cancer : le rôle crucial des jonctions communicantes entre cellules cancéreuses et capillaires sanguins
Augmenter les échanges hippocampe-cortex améliore la mémoire
Deux protéines déclenchent la maladie d’Alzheimer
Découverte d'un nouveau mécanisme de résistance à la chimiothérapie
Prévention du cancer du sein : moins d'alcool et plus de fruits
Le lien entre immunité et démence se précise
Cancer de la peau : l'immunothérapie confirme ses promesses
Décalage horaire : une molécule resynchronise notre horloge biologique
Grossesse : l'exposition à la nicotine provoque des troubles du comportement
Edito
Les 10 technologies qui vont changer le monde



Comme chaque année, le magazine du prestigieux MIT a sélectionné les 10 technologies de rupture qu’il considère comme majeures. Parmi les avancées retenues en 2016, le MIT fait une fois de plus la part belle aux sciences de la vie et aux biotechnologies.

L’ingénierie immunitaire est cette année la grande gagnante de cet exercice de prospective (Voir MIT Technology Review). Le MIT souligne en effet qu’il est à présent possible de modifier génétiquement des cellules immunitaires - les lymphocytes T -, à l’aide des nouveaux et puissants outils d’édition génétiques comme les Talens ou CRISPR-Cas 9. Cette ingénierie immunitaire pourrait permettre d’ici quelques courtes années de guérir en un seul traitement les personnes souffrant d’un cancer, d’une sclérose ou du VIH mais également de vaincre certaines maladies infectieuses redoutables. 

Dans ce domaine hautement stratégique, la société américaine Cellectis, créée par le français André Choulika, joue un rôle pionnier. Elle est en effet la première qui a réussi à extraire les lymphocytes T du sang d'un patient pour modifier son ADN, de manière à ce qu'il élimine ensuite précisément les cellules sanguines atteintes par la leucémie. Cette nouvelle méthode véritablement révolutionnaire vient d’être expérimentée avec succès sur 300 patients et l’un d’eux a pu bénéficier d’une rémission complète grâce à la reprogrammation de ses cellules immunitaires. Tous les géants biopharmaceutiques sont à présent sur les rangs pour prendre leur part de ce nouveau et fabuleux marché et Google, toujours à l’affût des innovations de toute nature, est également impliqué dans ces recherches.

Les chercheurs ne comptent pas s’arrêter en si bon chemin et poursuivent leur travaux dans le but de créer des "cellules tueuses universelles", qu'il sera possible de transplanter sans risque d'un individu à un autre. En outre, les scientifiques voudraient également parvenir à contrôler le processus de recherche et de destruction d'autres cellules par les lymphocytes T afin qu'elles s'activent uniquement à un moment déterminé et sur un site extrêmement précis. 

Mais ces nouveaux outils, comme  CRISPR-Cas 9, vont également révolutionner l’agronomie et les productions agricoles car ils permettent, de créer des plantes génétiquement modifiées (OGM) qui n’ont plus d’ADN étranger, ce qui est impossible à l’aide des techniques actuelles. CRISPR-Cas9 permet en effet le développement de nouveaux caractères, non plus seulement en insérant de manière extrêmement précise des gènes étrangers, mais aussi, simplement, en inactivant ou modifiant un ou des gènes déjà présents via des mutations ponctuelles. Les espèces ainsi obtenues ne sont alors plus considérées comme des OGM, car de tels phénomènes peuvent se produire naturellement dans un organisme. 

Avec 2 milliards d’êtres humains de plus à nourrir d'ici 2050, accroître la productivité de l'agriculture, tout en diminuant l’utilisation d’engrais et de pesticides, est devenu un enjeu social, économique et scientifique majeur. Dans cette perspective, la technologie génétique des CRISPR (pour Courtes répétitions palindromiques groupées et régulièrement espacées), devrait permettre de créer une multitude de variétés nouvelles et naturellement résistantes, selon les régions, à la sécheresse ou au contraire à l’humidité. Cette technologie est déjà utilisée en Chine pour créer un blé résistant aux champignons et pour accroître le rendement du riz.

Au croisement des biotechnologies et des outils numériques, on trouve également dans ce classement 2016 l’accès en ligne à son profil génétique personnel. Il est vrai qu’en quelques années seulement les techniques de séquençage du génome ont vu leur coût divisé par 10 et leur précision s’améliorer de manière spectaculaire. La société américaine Helix a annoncé récemment qu’elle serait en mesure de proposer avant la fin de l’année un séquençage complet du génome, accessible en ligne, ou disponible sur Android et iOS. Le tout pour 100 dollars. Pour se donner les moyens de proposer un tel service, Helix construit le plus grand centre de séquençage du génome du monde. Chacun d’entre nous devrait donc pouvoir, d’ici quelques années, disposer à un prix raisonnable de sa cartographie génétique personnelle complète et connaître ainsi ses risques et ses prédispositions à développer certaines maladies graves, ce qui ne va pas sans poser de redoutables questions sociales, médicales et éthiques.

Après les sciences de la vie et les biotechnologies, le MIT a également, on ne s’en étonnera guère, récompensé plusieurs autres avancées technologiques qui s’inscrivent dans les domaines des technologies numériques, robotique et énergétique, sans oublier la conquête de l’Espace.

La reconnaissance vocale intelligente est ainsi mise à l’honneur dans ce classement 2016. Déjà disponibles sur les appareils d'Apple, de Microsoft et de Google, les technologies de contrôle vocal, même si elles ont fait beaucoup de progrès au cours de ces dernières années, restent très perfectibles dans certaines situations, environnement bruyant ou requêtes ambiguës par exemple. Pour surmonter ces obstacles, la société chinoise Baidu a conçu une technologie de reconnaissance vocale plus performante que toutes celles disponibles à ce jour. Celle-ci fonctionne même dans les rues bruyantes des mégapoles chinoises et peut entendre un ordre vocal depuis l'autre bout de la pièce. Pour atteindre ce niveau d’excellence, Baidu a développé une technologie qu’il a appelé Deep Speech, qui se distingue par une précision élevée de reconnaissance du chinois, une langue réputée pour la subtilité de ses nuances d’intonation qui peuvent parfois changer complètement le sens d'un mot. Mais Baidu est allée encore plus loin et propose à présent son service DuEr, qui serait capable de traiter les demandes complexes des utilisateurs, du genre « quel est le cinéma le plus proche où je peux voir en VO le dernier film de Woody Allen ? »

Autre approche numériques majeure, elle aussi distinguée par le MIT, la plate-forme collaborative Slack. Inspiré de Facebook et Twitter, mais bien plus puissant et évolutif, cet outil de collaboration en temps réel, créé il y a seulement trois ans, est en train de s’imposer avec une rapidité extraordinaire dans le monde de l’entreprise et compte déjà plus de 3 millions d’utilisateurs.

Slack est un véritable « couteau Suisse » numérique qui permet aux entreprises d’échanger bien plus facilement données, fichiers, messages audio ou vidéo. L’irrésistible attractivité de ce service réside dans sa capacité à rendre la communication professionnelle aussi simple et conviviale que les échanges sur les réseaux sociaux.

De l’intelligence artificielle à la robotique, il n’y a qu’un pas. C’est pourquoi on ne s’étonnera pas que le MIT ait également distingué une technologie promise à un grand avenir : l’apprentissage collaboratif entre robots. Il s’agit de conférer aux robots de plus en plus nombreux dans nos environnements professionnels et personnels de véritables capacités d’autoapprentissage, grâce à l’utilisation d’une base de données commune, sur le cloud. L’idée est, qu’en utilisant un système déjà opérationnel, le ROS (Robot Operating System), tout robot puisse disposer d’une nouvelle compétence disponible en l’apprenant.

Les trois innovations suivantes repérées par le MIT concernent le domaine de l’énergie, des transports et de l’espace et proviennent de l’imagination et de la capacité d’entreprendre hors du commun d’Elon Musk, véritable aventurier de la technologie et digne successeur des Bill Gates et autres Steve Jobs.

La société d'Elon Musk, SolarCity, qui produit et installe des batteries solaires, va ouvrir l'an prochain une usine gigantesque à Buffalo, dans l'État de New York. Cette unité géante, d’un coût de 750 millions de dollars, devrait produire 10 000 panneaux solaires à haut rendement par jour et devenir la plus grande usine de sa catégorie en Amérique du Nord. L’objectif avoué de Musk est aussi simple qu’ambitieux : parvenir à produire massivement et le plus rapidement possible une électricité solaire moins chère que celle issue des énergies fossiles.

En matière de transport, Tesla, autre société d’Elon Musk, a lancé fin 2015 un nouveau système opérationnel (Tesla 7.0) avec une fonction d'auto-pilotage pour ses voitures électriques Model S et X. : 70.000 véhicules Tesla en circulation ont déjà roulé plus de 160 millions de kilomètres avec le mode autopilote. Certes, la Tesla vient d’attraper un coup de froid avec son premier mort, il y a quelques jours, mort due à une lacune fatale dans le logiciel d’auto-pilotage. Mais ce logiciel va être réparé et nous avons la certitude que le même type d’accident dans les mêmes circonstances n’aura plus jamais lieu. Nous ne pouvons pas dire la même chose de la conduite humaine, qui, elle, peut répéter de nombreuses fois la même erreur. Il y aura encore d’autres accidents dans les expérimentations des véhicules autonomes mais nous savons que chacun de ces accidents permettra d’améliorer le modèle. Ces améliorations constantes qui seront constatées non seulement sur la Tesla mais aussi sur tous les modèles autonomes, qui vont dorénavant être développés en rafale par tous les grands constructeurs automobiles, me permettent de confirmer ce que j’annonçais déjà en Septembre 1999, que les premières voitures réellement autonomes circuleront librement sur nos routes en 2020 (voir Edito : Transports urbains du Futur : vers la fin des grandes infrastructures).

Dans le domaine spatial, Musk et sa société SpaceX ont également fait sensation en 2015 et en 2016 en réalisant plusieurs essais réussis de fusées à usage multiple. En montrant qu’il était possible de récupérer et de réutiliser une fusée, Musk a bouleversé l’industrie aérospatiale.

Enfin, la dernière innovation remarquable notée par le MIT est la transmission d’énergie sans fil qui devrait se généraliser d’ici 2020. À cette échéance, nous pourrons recharger nos appareils partout grâce au Wi-Fi et aux signaux de télécommunication. Des chercheurs de l'Université de Washington ont en effet expérimenté et testé avec succès une technologie révolutionnaire permettant aux appareils de se recharger à partir d'un signal provenant d'autres dispositifs (les modems Wi-Fi, les antennes de télévision et de radio) grâce à une nouvelle méthode basée sur la technique de rétro-dispersion.

Au cours des essais, les chercheurs ont réussi à recharger ainsi plusieurs types d’appareils et ce saut technologique devrait marquer la fin des fastidieux chargements de batteries et la disparition de nos chargeurs de smartphones. Comme cette technologie de recharge sans fil peut également être utilisée pour alimenter des appareils fonctionnant uniquement sur secteur, elle devrait également sonner le glas des prises de courant et câbles d’alimentation divers, du moins pour tout ce qui ne réclame pas trop de puissance, dans un premier temps.

Ce classement 2016 du MIT montre de manière saisissante que l’économie mondiale est à présent alimentée par quatre grands moteurs - les biotechnologies, le numérique (incluant la robotique), les technologies de l’énergie et les technologies spatiales - dont la puissance phénoménale va faire basculer la civilisation humaine dans une nouvelle ère.

Dans ce Nouveau Monde qui naît sous nos yeux, il nous appartient plus que jamais de réinventer nos vieilles démocraties et de veiller à ce que cette technologie omnisciente et toute-puissante soit toujours mise au service de l’homme et soit porteuse de créativité, de fraternité et d’humanité.

René TRÉGOUËT

Sénateur honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat


Avenir
Nanotechnologies et Robotique
Un oeil bionique restaure la vue d'un homme malvoyant depuis 40 ans
Mardi, 05/07/2016 - 16:22

L'évolution des technologies et de la chirurgie est capable, aujourd'hui, de réaliser ce que personne n'imaginait possible il y a encore quelques années. Le Texan John Jameson en est l'une des preuves : cet Américain était malvoyant depuis 40 ans, en raison d'une infection. Mais une procédure de greffe oculaire d'un implant technologiquement avancé, et fraîchement validé par la Food and Drug Administration américaine, lui permet de voir à nouveau depuis quelques semaines.

C'est l'épouse de John Jameson qui a suivi, au fil des années, les progrès de la science et de la médecine en matière d'oeil bionique. Elle a surveillé le moment où la technologie serait suffisamment avancée pour que les autorités américaines autorisent son utilisation, ce qui fut le cas en début d'année. Elle s'est ensuite mise en quête d'un chirurgien capable de réaliser l'opération nécessaire sur son mari, et a trouvé un médecin, le docteur Christopher Shelby, basé à Shreveport, en Louisiane.

L'opération a eu lieu en avril dernier, sur l'un des yeux de John Jameson. Ce dernier explique avoir vu double durant quelques jours, le temps que son cerveau s'ajuste avec l'implant. Mais sa situation s'améliore de jour en jour, faisant de cette opération un succès. « Quand je me lève le matin, j'aime voir la nature se réveiller. C'est miraculeux pour moi » explique-t-il. « J'ouvre les yeux et je suis impatient de découvrir ce que je n'ai pas encore pu voir. »

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Inquisitr

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Matière
Matière et Energie
Une nouvelle voie pour la catalyse : le champ électrostatique
Mardi, 05/07/2016 - 16:36

Un simple champ électrostatique pourrait-il remplacer les catalyseurs chimiques complexes et onéreux utilisés pour accélérer les réactions chimiques ? C'est l'hypothèse avancée par Michelle Coote, de l'Université de Barcelone, et son équipe. Cette nouvelle forme de catalyse compléterait ainsi les trois types de processus catalytiques déjà connus, à savoir la catalyse chimique, la catalyse enzymatique, et la photocatalyse.

Des études théoriques avaient prédit dès 2004 qu'un champ électrostatique pouvait modifier la répartition des électrons entre les atomes au sein des molécules, favorisant ainsi la rupture, ou la création de nouvelles liaisons chimiques. Néanmoins, pour que cet effet puisse servir à faciliter des réactions, il faut que les molécules des réactifs soient orientées précisément dans le champ électrostatique, ce qui est difficilement réalisable lorsqu’elles sont dispersées dans un solvant.

L'équipe de Michelle Coote a étudié expérimentalement l'influence d'un champ électrostatique sur la vitesse d'une réaction de type Diels-Alder, durant laquelle deux liaisons sont créées simultanément entre un substrat (appelé diénophile) et un réactif (un diène, une molécule d’hydrocarbure contenant deux doubles liaisons). Afin de contrôler l'orientation des molécules dans le champ, ils ont choisi de l'imposer à l'échelle moléculaire à l'aide d'un microscope à effet tunnel. En effet, cette technologie repose sur le passage d'un courant très faible entre un matériau conducteur et une pointe fine qui en balaie la surface et permet de contrôler précisément le champ électrique entre les deux.

Les scientifiques ont ainsi fixé des molécules diénophiles sur une surface conductrice, afin de les pré-orienter, et ont placé par adsorption des diènes sur la pointe du microscope. Celle-ci est abaissée sur la surface, mettant en contact le substrat et le réactif, et imposant un champ électrique. À chaque fois que la réaction se produit, une jonction est créée, et un courant s'établit.

La pointe est ensuite relevée, le produit de la réaction en est détaché, et elle peut à nouveau être abaissée sur le substrat suivant. Les chercheurs ont ainsi mesuré l'efficacité de la réaction de Diels-Alder avec ou sans champ électrique, en abaissant et relevant la pointe du microscope 6 000 fois et en comptant le nombre de fois où le courant s'établit, signe que la réaction a lieu.

En présence d'un champ électrique, les jonctions ont été 4,4 fois plus nombreuses qu'en l'absence de champ (1 116 contre 252 sur 6 000 essais), ce qui indique une forte augmentation de l'efficacité de la réaction, et donc de sa vitesse globale. Ce résultat est conforme aux modélisations théoriques selon lesquelles en présence d'un champ électrostatique, la barrière énergétique à franchir pour que la réaction de Diels-Alder ait lieu est abaissée.

C'est la première fois que le concept de catalyse électrostatique est validé expérimentalement. La question de son application à l'échelle macroscopique reste à explorer, notamment en raison du problème de l'orientation des molécules dans le champ et des effets de solvants, qui peuvent diminuer ou annuler localement le champ électrique extérieur. Néanmoins, pour Michelle Coote, cette nouvelle forme de catalyse offre des perspectives inédites, tant pour l'étude des mécanismes de réaction que pour la mise au point de nouveaux procédés de synthèse.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Pour La Science

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Terre
Sciences de la Terre, Environnement et Climat
A la recherche du xénon manquant
Lundi, 04/07/2016 - 01:20

Les gaz nobles (aussi appelés gaz rares), comme le xénon, constituent le groupe d’éléments les plus inertes. Ils peuvent cependant devenir réactifs dans des conditions extrêmes. Une équipe scientifique internationale a combiné plusieurs techniques de rayonnement synchrotron avec la modélisation, pour déterminer si le xénon et l’oxygène peuvent réagir ensemble sous haute pression – ce qui est impossible dans les conditions normales. L’équipe a ainsi réussi à synthétiser deux oxydes sous haute pression montrant que le xénon est réactif aux pressions de l’intérieur de la Terre. Cette étude pourrait aider à résoudre le « paradoxe du xénon manquant » dans l’atmosphère terrestre, en apportant une preuve d’un possible stockage dans les profondeurs de la Terre.

Le xénon est très rare dans notre atmosphère, alors qu’il est nettement plus abondant dans des météorites similaires à celles qui ont formé la Terre il y a 4,54 milliards d’années. Plusieurs hypothèses ont été formulées pour expliquer ce « paradoxe du xénon manquant ». L’une des principales serait le stockage du xénon dans les profondeurs de la Terre, ce qui explique les études menées sur la réactivité chimique du xénon sous pressions extrêmes (jusqu’à 3,6 millions d’atmosphères, au centre de la Terre).

L’équipe de chercheurs a voulu savoir si le xénon et l’oxygène, qui est l’élément le plus abondant dans le manteau Terrestre, pouvaient réagir ensemble sous haute pression. Des mélanges des gaz xénon et oxygène ont été chargés dans des cellules à enclumes de diamants, où ils ont été comprimés jusqu’à presque 1 million d’atmosphères et chauffés à l’aide d’un laser infrarouge pour induire les réactions. Des réactions ont effectivement eu lieu et deux oxydes ont ainsi été synthétisés et caractérisés : Xe2O5 et Xe3O2.

Ces produits ont été caractérisés par diffraction de rayons X microfocalisés et absorption de rayons X, sur les lignes de lumière ID27 et BM23 de l’ESRF, le synchrotron européen à Grenoble, qui sont spécialisées respectivement dans ces deux techniques. Les données expérimentales ont été analysées à l’Université de Cambridge, où de nouveaux oxydes stables sous pression ont également été prédits. Ces travaux montrent donc que le xénon est plus réactif chimiquement que ce que l’on pensait.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

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Vivant
Santé, Médecine et Sciences du Vivant
Benzodiazépines : trop de patients à risque d’effets indésirables
Mercredi, 06/07/2016 - 18:10

Selon une étude réalisée par une équipe Inserm sous la direction du Docteur Anne Bénard-Laribière, dans le cadre de la plate-forme de pharmaco-épidémiologie DRUGS-SAFE, financée par l’Agence nationale de sécurité du médicament et des produits de santé (ANSM), près de la moitié des utilisateurs de benzodiazépines se trouvaient dans une situation augmentant le risque de survenue d’effets indésirables associés à cette classe de médicament.

Les benzodiazépines sont des médicaments psychotropes qui agissent au niveau du cerveau et possèdent notamment des propriétés anxiolytiques et hypnotiques. Ces médicaments font l’objet d’une surveillance renforcée car leur usage prolongé expose à un risque de tolérance pharmacologique, ainsi qu’à celui de dépendance psychique et physique pouvant se manifester par un syndrome de sevrage à l’arrêt du traitement.

En outre, les benzodiazépines ne sont pas dénuées d’effets indésirables : elles peuvent entraîner des troubles de la vigilance, allant de la simple somnolence à la sédation profonde, avec notamment un risque accru de chute chez les personnes âgées. Ces médicaments peuvent également conduire à la survenue d’une détresse respiratoire qui se manifeste par une impossibilité de respirer normalement.

L’ANSM suit de près l’utilisation de ces médicaments afin de développer des mesures permettant d’en limiter l’utilisation. Dans ce cadre, elle a demandé aux chercheurs de réaliser un rapport à partir des données de remboursement de soins de l’Assurance maladie. Ce travail a permis de s’intéresser au profil des utilisateurs de benzodiazépines, notamment à leurs facteurs de risque d’effets indésirables.

"Nous avons donc recherché ces différents facteurs de risque chez les utilisateurs", précise Anne Bénard, l’un des auteurs de ces travaux. En premier lieu, leur analyse confirme la très forte consommation de ces médicaments en population générale, avec 13,8 % des patients ayant fait l’objet d’au moins un remboursement en 2013. Les femmes sont de loin les plus concernées et la fréquence d’utilisation augmente avec l’âge. Ainsi, passé 80 ans, pratiquement deux femmes sur cinq ont bénéficié d’au moins un remboursement d’une benzodiazépine dans l’année !

Mais les auteurs ont surtout constaté que près de la moitié des utilisateurs présentait un facteur de risque d’effet indésirable au moment de la prescription : interactions médicamenteuses à risque (40 % des utilisateurs concernés), notamment avec des opiacés antalgiques ou antitussifs, problèmes respiratoires comme l’asthme, une bronchopneumopathie chronique obstructive ou une insuffisance respiratoire.

Pour Anne Bénard, "ces chiffres sont inquiétants étant donné le nombre important de sujets traités par benzodiazépines en France, en particulier parmi les sujets âgés chez lesquels le risque d’effets indésirables de ces médicaments est majoré. Les interactions médicamenteuses potentielles, situation la plus fréquemment rencontrée, figurent pourtant dans les notices d’utilisation et devraient donc être limitées aux cas où d’autres alternatives n’existent pas".

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

NCBI

Le sommeil paradoxal est indispensable à la mémoire
Mercredi, 06/07/2016 - 18:00

Selon une étude réalisée par des chercheurs canadiens, de l’Université Mc Gill, Le sommeil paradoxal serait la pierre angulaire de la formation de la mémoire. On savait que le sommeil est un facteur nécessaire à l’apprentissage et à la consolidation de la mémoire. Mais cette étude décrypte pour la première fois comment le sommeil paradoxal ou "REM sleep" (rapid eye movement) est impliqué dans la formation de la mémoire spatiale, chez la souris.

Le sommeil paradoxal, la phase du sommeil où les rêves apparaissent, a déjà été impliqué dans la formation de la mémoire par des centaines d’études qui ont tenté d’identifier l’activité neurale concernée, durant le sommeil paradoxal. Dans cette étude, les chercheurs utilisent l’optogénétique, une technologie récente qui associe l’optique à la génétique pour cibler avec précision une population de neurones et en contrôler l’activité par un faisceau lumineux. Les chercheurs ont ciblé les neurones qui régulent l’activité de l’hippocampe, une structure connue comme le "GPS" du cerveau et déjà connue comme essentielle dans la formation de la mémoire lors de la période d’éveil.

Les scientifiques ont d’abord entraîné des souris à reconnaître un nouvel objet placé dans un environnement où étaient disposés 2 objets de forme et de volume similaires. Les souris, en toute logique, vont passer plus de temps à découvrir le nouvel objet, preuve de leur apprentissage et de leur mémorisation.

Grâce à des impulsions lumineuses, les chercheurs ont ensuite désactivé les neurones associés à la mémoire lors du sommeil paradoxal des rongeurs. Après cette nuit de sommeil "modifié", les mêmes rongeurs ne parviennent pas à reproduire l’exercice de mémoire spatiale effectué la veille. Comparativement au groupe témoin, leur mémoire semblait effacée ou du moins drastiquement diminuée. Et cet effet sur la mémoire n’est constaté que lorsque les chercheurs désactivent les neurones durant la phase de sommeil paradoxal.

Ces travaux permettent d'éclairer l’association entre les troubles du sommeil et le développement de maladies neurodégénératives, comme la maladie d’Alzheimer ou de Parkinson. Dans le cas de la maladie d’Alzheimer, rappellent les auteurs, le sommeil paradoxal est souvent très perturbé.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Science

Pour vivre plus vieux, faites faire de l'exercice à vos gènes !
Mercredi, 06/07/2016 - 17:52

"Rien ne sert d'avoir de bons gènes de longévité, encore faut-il les réveiller grâce à une vie saine", tel est le proverbe que l'on pourrait forger en s'inspirant des travaux publiés par des chercheurs de l’Université de Buffalo qui confirment l’impact de certains gènes sur l’allongement de la durée de vie,  mais à condition de respecter un mode de vie sain.

Précisément, cette équipe identifie un gène en particulier, dans le système de dopamine du cerveau, qui peut jouer un rôle important dans la prolongation de la durée de vie. Mais  "il perd" tout effet sans pratique de l’exercice. Au-delà de la découverte de ce gène bénéfique, c’est donc une nouvelle démonstration de l’importance de la combinaison de facteurs génétiques et environnementaux, dans les résultats de santé.

L’équipe s’est ici concentrée sur les gènes de la voie de la dopamine pour évaluer leur impact sur le comportement et la durée de vie. La dopamine est un neurotransmetteur central impliqué non seulement dans le circuit de récompense mais également dans la mobilité physique et la réponse émotionnelle. Les chercheurs découvrent, sur la souris, que le gène du récepteur D2 de la dopamine (D2R) influe considérablement sur la durée de vie, le poids corporel et l’activité motrice, mais seulement lorsqu’il est combiné à un mode de vie qui intègre une stimulation sensorielle et cognitive, l’interaction sociale et, plus important encore, la pratique de l’exercice.

Ainsi, des souris porteuses, incitées à bouger et à faire de l’exercice, vont bénéficier d’une durée de vie prolongée de 16 à 22 % face à des souris mises à l’isolement. De plus, ces résultats de longévité apparaissent -toujours sous condition de pratique de l’exercice- dose-dépendants des niveaux d’expression de D2R. Des résultats qui confirment, au-delà du rôle spécifique de D2R, l’importance de l’interaction gène-environnement dans la longévité et le vieillissement.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Oncotarget

Cancer : le rôle crucial des jonctions communicantes entre cellules cancéreuses et capillaires sanguins
Mercredi, 06/07/2016 - 17:43

Des chercheurs de l’Inserm viennent de montrer que la communication directe entre cellules cancéreuses et cellules micro-vasculaires joue un rôle primordial dans la croissance tumorale, notamment via le transfert de micro-ARN. De précédents travaux conduits par les mêmes scientifiques avaient déjà permis d’établir que les cellules cancéreuses communiquent directement avec les cellules endothéliales avoisinantes, constitutives de la paroi des capillaires sanguins. Cette communication passe par la formation de jonctions entre cellules adjacentes, grâce la juxtaposition de protéines membranaires présentes à la surface des deux types de cellules.

Ces protéines, des connexines, aménagent un canal permettant le passage direct d’ions et de petites molécules (calcium, nucléotides…) d’une cellule à l’autre. Des micro-ARN peuvent également y être transportés. Ces petits fragments d’acides nucléiques non traduit en protéines sont entre autres impliqués dans la régulation de l’expression des gènes.

La perte de cette communication est fréquemment associée à des cancers, laissant supposer que ces jonctions communicantes pourraient être impliquées dans le processus de cancérogenèse. De plus, une des connexines habituellement présentes dans tous les tissus sains, la Cx43, est sous-exprimée dans les cellules cancéreuses. Il en est de même pour le micro-ARN miR-145 qui possède des propriétés anti-cancéreuses.

Les chercheurs ont donc étudié l’implication de ces deux acteurs dans le développement tumoral. A cette fin, ils ont travaillé in vitro, en utilisant des cellules de cancer colorectal co-cultivées avec des cellules endothéliales enrichies en miR-145. Les chercheurs ont constaté que les jonctions communicantes établies entre les deux types cellulaires co-cultivés permettent l’augmentation massive de miR-145 dans les cellules tumorales. Le blocage des canaux constitués de Cx43 interrompt ce transfert.

De plus, il est apparu que cet échange est bidirectionnel : des cellules cancéreuses enrichies en miR-145 peuvent également transférer le micro-ARN dans les cellules endothéliales adjacentes. Enfin, les chercheurs ont montré que cet échange favorise l’expression de Cx43 dans les cellules cancéreuses et inhibe la formation de nouveaux vaisseaux sanguins, processus observé lors du développement de certaines tumeurs. Ces observations confortent l’hypothèse selon laquelle le rétablissement de la communication jonctionnelle pourrait s’accompagner d’un effet suppresseur de tumeur spécifique. "Le transfert de molécules via les jonctions communicantes pourraient être un paramètre à considérer pour augmenter l’efficacité de certaines chimiothérapies, voire de thérapie génique anticancéreuse", explique Dominique Thuringer, responsable de ces travaux.

Les chercheurs sont en train d’étudier ce phénomène et son impact sur la croissance tumorale. En attendant, leurs conclusions laissent entrevoir une nouvelle piste thérapeutique car ce dialogue cellulaire existe dans les autres types de tumeur et le transfert de micro-ARN par contacts directs pourrait jouer un rôle déterminant dans le développement de plusieurs cancers.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Inserm

 

Augmenter les échanges hippocampe-cortex améliore la mémoire
Mardi, 05/07/2016 - 17:02

Pour la première fois, des chercheurs du Centre interdisciplinaire de recherche en biologie (CNRS/Inserm/Collège de France) ont établi la preuve directe que la mémorisation à long terme des souvenirs implique un échange pendant le sommeil entre deux structures du cerveau, l'hippocampe et le cortex : en augmentant cet échange, ils ont réussi à provoquer la mémorisation de souvenirs qui, sinon, auraient été oubliés.

Les principales théories de la mémoire reposent sur l'hypothèse que les souvenirs sont initialement formés dans l'hippocampe et progressivement transférés dans le cortex pour le stockage à long terme. Bien qu'étayée par de nombreux travaux expérimentaux, cette hypothèse n'avait jamais encore été directement validée. Afin de prouver cette hypothèse, les chercheurs ont d'abord enregistré l'activité de l'hippocampe et du cortex pendant le sommeil. Ils ont constaté qu'il y avait une corrélation entre des ondes observées dans ces deux structures : lorsque l'hippocampe émet des ondulations, le cortex émet à son tour des ondes delta et des fuseaux de sommeil, comme en une série de questions-réponses.

Pour établir un lien avec la mémoire, les chercheurs ont ensuite entraîné des rats à mémoriser les positions de deux objets identiques dans une pièce. Le lendemain, lors du test, un objet avait été déplacé et les rats devaient déterminer lequel. Les rats réussissaient le test s'ils avaient passé 20 minutes sur place le premier jour, mais ils échouaient s'ils n'étaient restés que 3 minutes. Cette différence se reflétait également dans les couplages entre hippocampe et cortex pendant le sommeil juste après la première exploration : ils étaient plus importants chez les rats qui réussissaient le test le lendemain. Restait à prouver que ces couplages étaient bien la cause de la mémorisation.

Les chercheurs ont alors mis au point un dispositif permettant de détecter en temps réel les ondulations de l'hippocampe et de déclencher aussitôt des ondes delta et des fuseaux de sommeil dans le cortex, c'est-à-dire de produire à volonté des couplages entre ces deux structures. Ils ont utilisé ce dispositif chez des rats entraînés pendant seulement 3 minutes le premier jour, et qui n'étaient donc pas censés se souvenir de l'emplacement des objets le lendemain : ces rats ont alors parfaitement réussi le test. Au contraire, si un délai variable était introduit entre les ondes hippocampiques et corticales, l'effet disparaissait.

Pour mieux comprendre les mécanismes en jeu, les chercheurs ont également enregistré l'activité du cortex pendant l'apprentissage, le sommeil et le test. Ils ont constaté que certains neurones changeaient leur activité lors du couplage au cours du sommeil, et que le lendemain le cortex répondait à la tâche en s'activant davantage près de l'objet déplacé.

Ces travaux, en démontrant les mécanismes de la mémorisation à long terme, pourraient permettre de mieux comprendre certains troubles de mémorisation chez l'homme. On pourrait ainsi envisager de pallier certains déficits de mémoire, s'ils relèvent du même mécanisme que celui étudié.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Deux protéines déclenchent la maladie d’Alzheimer
Mardi, 05/07/2016 - 16:53

L'équipe du Docteur Pedro Rosa-Neto, neurologue clinicien au Douglas et professeur adjoint à l’Université McGill (départements de neurologie, de neurochirurgie et de psychiatrie), a montré pour la première fois que les interactions entre les protéines bêta-amyloïde et tau entraînent des dommages cérébraux chez des personnes ne présentant aucun trouble cognitif. "Nous avons constaté que les deux protéines conjuguent leurs effets toxiques individuels et provoquent ainsi un dysfonctionnement cérébral typique de la maladie d’Alzheimer".

"Cette découverte remet ainsi en cause des théories scientifiques opposées qui voulaient qu’une seule des deux protéines soit responsable de la progression de la maladie", explique le Docteur Rosa-Neto, dont l’équipe fait partie d’un des centres de recherche du CIUSSS de l’Ouest-de-l’Île-de-Montréal.

"Jusqu’à maintenant, les essais cliniques thérapeutiques ciblaient un seul processus pathologique. Notre recherche ouvre la voie à de nouveaux traitements destinés à prévenir ou stabiliser la maladie d’Alzheimer. Par exemple, nous pourrions utiliser une combinaison de traitements pour contrer simultanément l’accumulation de protéines bêta-amyloïde et tau", dit le Docteur Tharick A. Pascoal, auteur principal de l’étude.

Sur une période de deux ans, l’équipe du Docteur Rosa-Neto a analysé les performances de 120 personnes sans trouble cognitif (répartition hommes-femmes égale ; âge moyen de 75 ans). En mesurant les taux d’amyloïde grâce à des scanneurs TEP et ceux de la protéine tau par des analyses du liquide céphalo-rachidien, les chercheurs ont pu identifier les patients les plus à risque de développer la maladie d’Alzheimer. Selon l’Organisation mondiale de la santé, cette maladie est la cause la plus fréquente de démence et touchait en 2015 environ 30 millions de personnes dans le monde.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Découverte d'un nouveau mécanisme de résistance à la chimiothérapie
Mardi, 05/07/2016 - 16:45

L’augmentation de la résistance à la chimiothérapie est l’une des principales causes d’échec des traitements utilisant des médicaments anticancéreux. Une étude menée par le responsable du Groupe d’Instabilité Génomique du Centre National de Recherches Oncologiques (CNIO), Oscar Fernandez-Capetillo, a identifié un nouveau facteur déterminant pour la résistance à la chimiothérapie.

La stratégie adoptée par le CNIO a été de cibler une protéine, la kinase ATR, responsable de réparer le génome des cellules. Les cellules tumorales possédant un génome très fragmenté, le rôle de cette protéine est crucial pour leur bon fonctionnement qui sans celle-ci présente une espérance de vie réduite, notamment sur celles qui sont le plus endommagées.

Les chercheurs ont utilisé la technologie d’altération du génome CRISPR, inventée par la française Emmanuelle Charpentier et l’américaine Jennifer Doudna, pour identifier les mutations permettant de rendre résistantes les cellules aux inhibiteurs d’ATR, afin d’anticiper les possibles résistances aux traitements.

Grâce à CRISPR, les chercheurs ont pu conclure qu’une mutation du gène appelé CDC25A, qui détermine ou non la présence de la protéine du même nom, entraînait la survie des cellules. Les patients présentant un niveau élevé de cette protéine au niveau de la tumeur réagiraient donc mieux au traitement. Les essais sur l’homme pourraient commencer dès 2017, selon le groupe de chercheurs.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

France Diplomatie

Prévention du cancer du sein : moins d'alcool et plus de fruits
Mardi, 05/07/2016 - 16:13

Deux récentes études présentées dans le British Medical Journal montrent qu'une diminution de la consommation d'alcool et qu'une forte consommation de fruits à l'adolescence réduit le risque de cancer du sein plus tard dans la vie. Mais une consommation d'alcool plus élevée, plus tard dans la vie, est associée à un risque plus élevé.

La première étude rapporte qu’une consommation de fruits élevée pendant l'adolescence peut être associée à un risque de cancer du sein plus faible : les fruits et légumes ont déjà été documentés comme protecteurs contre le cancer du sein et d’autres cancers.

Cependant, la plupart des études ont porté sur les apports en fruits au cours de la quarantaine et plus tard dans la vie. Ici, les chercheurs américains qui ont suivi 90.000 infirmières sur plus de 20 ans et, en particulier, leurs données de régime alimentaire, constatent que la consommation élevée de fruits à l'adolescence est associée à un risque réduit de 25 % de diagnostic de cancer du sein à l'âge mûr.

En particulier, une plus grande consommation de pommes, bananes, raisins et oranges à l'adolescence est significativement associée à cette réduction du risque de cancer du sein. Des résultats une fois de plus en ligne avec les conseils de prévention du cancer, mais qui rappellent aussi l’importance des choix alimentaires dès l'adolescence.

La deuxième étude, danoise, a testé l'effet d'un changement d’habitude de consommation d'alcool sur le risque de cancer du sein et la maladie cardiaque, l'alcool étant responsable d'environ 11 % des cancers du sein. Les chercheurs ont suivi la santé de près de 22.000 femmes post-ménopausées et constaté que les femmes ayant augmenté leur consommation d'alcool de 2 verres par jour sur une durée de 5 ans augmentent leur risque de cancer du sein de 30 %. En revanche, l’étude ne constate aucun effet d’une réduction de la consommation d’alcool, à l’âge mûr, sur le risque de cancer du sein.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

BMJ

et BMJ

Le lien entre immunité et démence se précise
Mardi, 05/07/2016 - 16:01

Notre système immunitaire serait-il impliqué dans le développement des maladies neurodégénératives, comme la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson ? Sans doute, selon des chercheurs australiens qui ont montré qu'activation et emballement du système immunitaire étaient impliqués dans le déclenchement de ces deux pathologies.

Le système immunitaire inné a pour mission de prévenir la propagation de l'infection en identifiant les envahisseurs comme les virus et en supprimant les cellules infectées. Il va donc s’activer s’il perçoit une anomalie des cellules du cerveau. Mais, chez certains sujets, encouragé par l’inflammation, il reste actif plus longtemps et entraîne des dommages prolongés aux cellules saines du cerveau. La réponse immunitaire innée pourrait donc bien théoriquement jouer un rôle dans le développement de la démence. Une étude publiée dans Nature a d’ailleurs montré l’efficacité de médicaments immunosuppresseurs comme l'ustekinumab (Stelara), sur des rats modèles de démence.

Les chercheurs de l'Université d'Adélaïde (Australie), ont mené un examen de la littérature dans le but de réunir des preuves à l’appui de cette hypothèse. Leur rapport reprécise la fonction du système immunitaire inné, et le processus par lequel il déclenche ses armes, mais aussi les différentes voies par lesquelles il peut aussi entraîner des dommages collatéraux. Dans le cas des maladies neurodégénératives, le système immunitaire inné se trouve dans l’incapacité de supprimer totalement la menace, ce qui le contraint à rester actif.

Mais ce n’est pas le cas chez tous les sujets, et l’examen identifie les marqueurs de susceptibilité génétique de cette réponse immunitaire innée prolongée. La composante générique du risque de maladie neurodégénérative serait donc directement liée au système immunitaire inné. Inflammation et hyperactivité immunitaire : en conclusion, la maladie neurodégénérative serait le résultat cumulatif de l'activation chronique de cette voie de surveillance innée, encouragée par un contexte d’inflammation et de lésions tissulaires.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Frontiers in Neuroscience

Cancer de la peau : l'immunothérapie confirme ses promesses
Mardi, 05/07/2016 - 15:50

L'ASCO a publié un nouvel essai clinique qui montre qu'environ 40 % des 655 malades traités par l'immunothérapie, qui dope le système immunitaire pour attaquer les cellules cancéreuses, étaient encore en vie trois ans après le diagnostic d’un cancer de la peau. Cela confirme les promesses suggérées par ce type de traitement.

Le médicament qui agit dans ce processus est le "pembrolizumab", dont le nom commercial est Keytruda. Il a été développé par les laboratoires américains Merck, qui ont financé cet essai clinique dont les résultats ont été présentés lors d'une téléconférence de l'American Society of Clinical Oncology (ASCO). Les chercheurs ont précisé que le taux de survie à trois ans avec les anciens traitements contre le mélanome, notamment la chimiothérapie, était de 10 à 20 %. Avant l'apparition du premier traitement du mélanome par immunothérapie en 2011, l'espérance de vie après le diagnostic était inférieure à un an, a indiqué l'ASCO.

La durée médiane de survie parmi tous les patients de cet essai clinique a été d'environ deux ans, et 15 % ont eu une rémission complète. Ces patients ont pris le Keytruda pendant un peu plus de onze mois. "En l'espace de quelques années, ces thérapies ont vraiment transformé les perspectives des patients atteints d'un mélanome et également de nombreux autres cancers difficiles à traiter", a souligné le Docteur Don Dizon, un porte-parole de l'ASCO.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

The Pharma Letter

Décalage horaire : une molécule resynchronise notre horloge biologique
Lundi, 04/07/2016 - 01:10

Au retour d’un voyage en avion aux antipodes, il faut souvent quelques jours pour que le cycle circadien se resynchronise sur l’heure française. Si des techniques existent pour limiter l’impact du décalage horaire, aucune solution n’est à la hauteur de ce que promettent des chercheurs japonais de l’Université de Nagoya.

Ils ont synthétisé des composés reproduisant les fonctions d’une molécule découverte en 2012, appelée KL001, qui peut rallonger le cycle circadien. Ainsi, en revenant d’un voyage dans un pays situé à l’est, il serait théoriquement possible de prolonger biologiquement la durée de la journée, afin qu’elle dure plus de 24h et compense le décalage horaire. Comme pour l’essentiel des êtres vivants, les humains disposent d’une horloge interne synchronisée avec la durée d’une journée. Lorsqu’elle est déréglée à cause du décalage horaire, les habitudes d’endormissement et de réveil sont modifiées, et induisent souvent des troubles temporaires du sommeil.

Les molécules régulant naturellement ce cycle sont produites et détruites chaque jour. Mais KL001 peut ralentir la destruction de l’une des plus importantes d’entre elles, appelée CRY. C’est ce mécanisme que les chercheurs japonais sont parvenus à reproduire grâce aux composés qu’ils ont synthétisés.

A terme, cette découverte pourrait mener à des traitements sur mesure du jet lag. Takashi Yoshimura, l’un des chercheurs du projet, espère pouvoir utiliser ces molécules de synthèse pour contrôler le cycle circadien des animaux, et mieux comprendre son fonctionnement. « Cela contribuera sûrement à des applications médicales ou sur l’élevage animal », a-t-il expliqué.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Science Daily

Grossesse : l'exposition à la nicotine provoque des troubles du comportement
Lundi, 04/07/2016 - 01:00

Des chercheurs du département de neurosciences de l'Université de Yale, dirigés par Marina Picciotto, ont montré que l’exposition à la nicotine au cours de la grossesse déclencherait un grand nombre de modifications génétiques affectant la formation des connexions neuronales chez les enfants, et ce des années après la naissance. Cette découverte permettrait d’expliquer, pour la première fois, l’association entre l'exposition in utero à la nicotine et ses répercussions comportementales comme le trouble de déficit de l'attention/hyperactivité (TDAH), ou les comportements addictifs.

Des conséquences liées à l’effet de la nicotine sur les gènes, révèlent ces travaux réalisés chez la souris. Ceux-ci montrent, en effet, que les cobayes exposés à la nicotine pendant leur développement précoce présentent des troubles similaires au TDAH. En analysant l’ADN des souris, les chercheurs ont observé une quantité plus importante que la normale d’une molécule régulant l’activité des gènes. Cette dernière agit sur la compaction de l’ADN : plus il est compact, moins les gènes sont actifs, et inversement. C’est ce qu’on appelle un phénomène épigénétique. Cette altération affecte particulièrement les gènes chargés de former les connexions entre les neurones.

Par ailleurs, les chercheurs ont découvert que cette modification persiste chez la souris adulte. En administrant une drogue inhibant la molécule régulatrice, l’équipe observe que les animaux sont plus calmes et que les troubles s'atténuent. Pour vérifier que cette molécule est responsable de l’apparition des troubles comportementaux, les scientifiques ont stimulé sa production chez des souris n’ayant jamais été exposées à de la nicotine.

Résultat : elles présentent elles aussi des troubles proches du TDAH. Une étude française publiée en septembre dernier dans Plos One a également montré le lien entre l’exposition au tabac et l’apparition de ces troubles chez plus de 5 200 enfants. Elle a notamment révélé que l’exposition à la fumée de tabac dans l’enfance augmentait le risque de trouble du développement.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

GEN

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