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RTFLASH Recherche & Technologie
NUMERO 971
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 Octobre 2018
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Egalement dans ce numéro
Avenir
Des nanoparticules d’or contre le cancer…
Matière
Un bioplastique respectueux de l'environnement
Terre
Mieux comprendre les causes des variations des émissions de CO2 dans l’atmosphère
Vivant
La mémoire associative indirecte : un mécanisme cérébral identifié
Mesurer la « santé » de notre cerveau
Maladie d'Alzheimer : les capacités cognitives varient avec les saisons
Abivax : nouveaux horizons dans les maladies inflammatoires
Pollution mondiale : une année de vie en moins en moyenne !
Vers une protonthérapie plus accessible
Sommeil : ni trop, ni trop peu…
Un implant cérébral contre l'épilepsie
Prendre la tension cellulaire grâce à une molécule fluorescente
Hépatocarcinome : le lenvatinib bientôt en première ligne
Recherche
Recycler et valoriser le CO2 grâce au plasma
Edito
Lutte contre la douleur : une nouvelle ère va s’ouvrir !



Il y a deux siècles exactement, en 1818, le grand médecin et physiologiste français François Magendie fut le premier à utiliser la morphine pour soulager les souffrances d'une femme lors d’une dissection aortique. Il utilisa alors, en pratique clinique, et à la place de l’opium, cet opiacé, dont les effets sédatifs et antalgiques venaient d’être décrits l’année précédente par le pharmacien allemand Friedrich Sertüner.

Mais aujourd’hui, aux Etats-Unis, les overdoses médicamenteuses sont devenues la première cause de mortalité accidentelle, avec environ 65 000 décès en 2016. Prescrits essentiellement pour des douleurs chroniques, qui touchent 25 millions d'Américains, ces médicaments à base d’opiacés finissent en effet souvent par entraîner une forte dépendance physique et psychique qui toucherait à présent plus de deux millions d’Américains.

Le 26 octobre 2017, Donald Trump a d’ailleurs décrété « l’urgence sanitaire nationale pour lutter contre la dépendance aux produits opiacés ». Il est vrai que le médicament analgésique le plus prescrit outre-Atlantique est l’oxycontin, un opioïde très puissant, selon le classement de l’Organisation mondiale de la santé (OMS) et qui est prescrit normalement aux malades du cancer et à la prise en charge des douleurs post-opératoires.

Face à cette situation de crise sanitaire très grave, les recherches s’intensifient dans le monde entier pour essayer de trouver des solutions pharmacologiques alternatives à la prise en charge des douleurs chroniques et rebelles. Des chercheurs de l’University College London (Royaume-Uni), dirigés par Maria Maiarù, ont par exemple développé un nouveau composé, issu de la toxine botulique. Il s’agit d’une molécule hybride, composée, d’une part, d'une molécule botulique et, d’autre part, de dermorphine, un opioïde 40 fois plus puissant que la morphine (Voir Science Translational Medicine).

Ce composite nommé Derm-BOT est capable d’inhiber spécifiquement les neurones impliqués dans le traitement de la douleur au niveau de la moelle épinière. Les essais de cette molécule sur plus de 200 souris souffrant de douleurs chroniques ont montré qu’une injection intrathécale (dans la moelle épinière) suffisait à stopper la douleur chronique (douleur inflammatoire et neuropathique) pendant au moins un mois. Ces recherches ont également montré l'absence d'effet indésirables et de dépendance liés à la prise régulière de ce médicament. Reste à présent à réaliser les indispensables essais cliniques sur l'homme, avant de pouvoir mettre sur le marché ce nouveau médicament très attendu, sans doute vers 2023.

Aux Etats-Unis, des chercheurs du département de physiologie et pharmacologie de l’Université de Wake Forest en Caroline du Nord ont annoncé, fin août, qu’ils avaient réussi à développer et tester sur des primates un nouveau composé qu’ils ont nommé AT-121, et qui pourrait non seulement devenir une alternative aux antidouleurs actuels, mais également aider les patients devenus dépendants à ce type de médicament (Voir Wake Forest).

Ces travaux ont permis de découvrir une molécule qui peut se lier sur deux récepteurs présents dans le cerveau : les récepteurs opiacés mu (μ), que la plupart des analgésiques et opioïdes comme l’oxycodone ou la morphine ciblent, et les récepteurs nociceptifs, qui ont pour rôle de réguler l’activité du cerveau, en bloquant par exemple le sentiment d’addiction et de dépendance.

Partant de ce principe, cette molécule AT-121 est très innovante, car elle peut agir simultanément sur ces deux récepteurs clés du cerveau. Elle cible d'une part le récepteur opioïde mu, comme le font les analgésiques conventionnels, dont les produits apparentés à la morphine. Mais, d'autre part, cette molécule vise aussi le récepteur de la nociceptine, régulateur de diverses activités cérébrales, dont le sentiment de dépendance.

Les premiers essais réalisés sur des macaques rhésus ont permis de vérifier qu’avec des doses cent fois moins importantes que la morphine, AT-121 soulageait avec la même efficacité les douleurs. Les chercheurs ont également administré cette molécule à des primates ayant développé une addiction à l’oxycodone, et ils ont pu constater que ce nouveau médicament entraînait une réduction sensible de la dépendance. En outre, AT-121, contrairement aux opioïdes, ne semble pas provoquer d’effets secondaires, comme des problèmes cardiovasculaires ou des dépressions respiratoires. Cette efficacité thérapeutique devra cependant être vérifiée par de longs essais cliniques chez l’homme, avant que ce médicament puisse être mis sur le marché.

Mais la lutte contre la douleur a également connu un autre tournant majeur il y a une quinzaine d’années, quand les scientifiques ont commencé à explorer une immense mine potentielle, celle des conotoxines, issues de certains coquillages marins et possédant de remarquables propriétés antalgiques. Depuis 2004, une première conotoxine a fait son apparition dans l’arsenal thérapeutique contre les douleurs chroniques intenses aux USA et en Europe. Il s’agit du zicotinide, dont le principe actif est issu du venin du cône marin Conus magus et agit sur les canaux calciques, impliqués dans la transmission nerveuse des messages douloureux. Contrairement aux médicaments dérivés de la morphine, les conotoxines présentent l’immense avantage de réduire considérablement les risques d’addiction.

En France, une jeune start-up alsacienne a décidé en 2017 de se lancer dans l’aventure des médicaments issus des cônes marins, en créant une ferme dédiée à ces coquillages. Unique en Europe, cette start-up, baptisée « Domiconus », a pour ambition de fournir aux laboratoires de recherche médicale une solution fiable d’approvisionnement en venins rares à des fins de recherche scientifique.

On comprend mieux l’enjeu économique que représentent ces recherches sur les conotoxines quand on sait que, rien qu’en France, le marché des médicaments susceptibles d’être une alternative aux antidouleurs actuels est estimé à plusieurs milliards d’euros. Les scientifiques estiment par ailleurs que ce champ de recherche concernant les conotoxines est immense, puisque moins de 200 conotoxines ont été isolées et identifiées à travers le monde, c’est-à-dire à peine 1 % des 200 000 espèces de conotoxines qui peupleraient nos océans !

Des avancées importantes sont également en cours dans le domaine de la prise en charge des douleurs neuropathiques, qui affecteraient jusqu’à 10 % de la population mondiale. On sait notamment à présent que ce type de douleur pathologique est déclenché par une voie biologique activée par la liaison de l'émetteur excitateur glutamate à des récepteurs appelés NMDAR. Ce processus déclenche alors l'activation d'une enzyme neuronale, nNOS, qui génère du monoxyde d'azote (oxyde nitrique - NO), permettant la propagation du signal douloureux.

S’appuyant sur ces découvertes fondamentales, une équipe des Universités de l'Indiana et de Turku (Finlande) a conçu la molécule après avoir découvert que la protéine, NOS1AP, en aval de nNOS, déclenche plusieurs voies biologiques associées à cette signalisation anormale du glutamate, qui déclenche la douleur neuropathique. Ces chercheurs ont montré que cette molécule expérimentale, injectée chez les souris, réduisait sensiblement la douleur neuropathique induite par lésion nerveuse ou chimiothérapie, en bloquant la signalisation de NNOS à NOS1AP. Gros avantage : cet inhibiteur de liaison, en raison de son mode d’action spécifique, ne provoque aucun des effets secondaires moteurs typiques observés avec les molécules expérimentales qui ciblent  directement les récepteurs NMDAR.

Dans cette effervescence scientifique concernant la lutte contre la douleur, la France n’est pas en reste : en mai dernier des chercheurs français de l'Institut des neurosciences de Montpellier (Inserm/Université de Montpellier) et du Laboratoire d'innovation thérapeutique (CNRS/Université de Strasbourg) ont mis en évidence un mécanisme-clé qui semble fortement impliqué dans l'installation et le maintien de la douleur.

A partir de leur découverte, ils ont mis au point un prototype de traitement innovant qui montre, sur des modèles animaux, un effet thérapeutique immédiat et durable sur les symptômes douloureux (Voir Nature).

Dans cette étude, les chercheurs ont montré que les cellules immunitaires sanguines qui envahissent le nerf au site de la lésion synthétisent et libèrent une autre molécule, appelée FL, qui va activer le récepteur FLT3. Or ces recherches montrent également que c’est FLT3 qui est responsable du maintien de la douleur qui devient alors chronique

Grâce à de puissants outils de modélisation informatique, ces chercheurs ont pu passer au crible, parmi trois millions de configurations possibles, une molécule anti-FLT3, baptisée BDT001, qui bloque de manière ciblée FLT3, empêchant ainsi l’installation de la douleur chronique. Des essais chez l’animal ont permis de vérifier que cette molécule BDT001 pouvait réduire en seulement quelques heures les symptômes douloureux neuropathiques. Ces recherches ouvrent de toutes nouvelles perspectives pour une meilleure prise en charge des douleurs neuropathiques, souvent invalidantes, qui affectent environ 4 millions de personnes en France, et dont la moitié reste réfractaires aux traitements actuels.

Autre piste de recherche très prometteuse, celle explorée depuis plusieurs années par les chercheurs de l’Institut de pharmacologie moléculaire et cellulaire de Sophia-Antipolis, près de Nice. En 2012, le Docteur Eric Lingueglia et ses collaborateurs ont, en effet, découvert chez un serpent très dangereux, le mamba noir, un antidouleur très puissant qui agit directement sur les canaux ioniques et les empêchent de produire le courant électrique qui transmet le message douloureux au cerveau.

Cette équipe a ainsi repéré chez le mamba noir deux molécules, baptisées « mambalgines 1 et 2 », qui bloquent des canaux ioniques particuliers impliqués dans la détection du signal douloureux. Bien que ces substances ne soient présentes qu’en toute petite quantité dans le venin, leurs effets se sont avérés, chez l’animal, aussi puissants que ceux de la morphine pour contrer la douleur ! Les effets de ces molécules, brevetées par le CNRS, vont à présent faire l’objet d’études supplémentaires pour évaluer leur efficacité thérapeutique et leur tolérance chez l’homme.

Signalons également que des chercheurs de l’Inserm, de l’Université Grenoble Alpes et de l’Université de Sheffield ont découvert dernièrement un nouveau réseau cérébral qui relie la douleur ressentie dans la maladie de Parkinson à une région spécifique du cerveau. Ces travaux ont permis de découvrir qu’un sous-ensemble de neurones situé dans une partie du cerveau appelée noyau sous-thalamique serait une cible potentielle pour soulager la douleur non seulement dans la maladie de Parkinson, mais aussi dans d’autres maladies comme la démence, la sclérose latérale amyotrophique, la maladie de Huntington, et certaines formes de migraine (Voir eLIFE). Les premiers essais chez l’animal ont confirmé que la douleur associée à la maladie de Parkinson serait bien due à un dysfonctionnement des voies du traitement de la douleur dans le noyau sous-thalamique.

Ces recherches ont pu montrer que deux structures cérébrales connues pour leur importance dans la transmission de signaux de lésions depuis la moelle épinière : le colliculus supérieur et le noyau parabrachial, jouaient un rôle-clé dans la transmission des signaux de la douleur envoyés au noyau sous-thalamique. En agissant sur cette voie de communication, ces chercheurs espèrent pouvoir réduire sensiblement les douleurs liées à la maladie de Parkinson et à d’autres pathologies neurologiques.

Il est important de souligner que la lutte contre la douleur ne se limite plus à l’utilisation d’un arsenal chimique et médicamenteux de plus en plus fourni et ciblé, mais intègre également de nouveaux outils très prometteurs, comme certaines formes d’électrothérapie. Ainsi, une nouvelle technique de stimulation électrique a permis à 50 % de 140 patients recrutés dans neuf centres français de diminuer considérablement leurs douleurs, dues à des AVC, des lésions du nerf du visage, du nerf périphérique et d’atteintes à la moelle.

Une autre équipe de recherche israélienne, dirigée par le Professeur Yarnitsky, a récemment montré qu’un nouveau patch de stimulation électrique pourrait offrir une alternative non-médicamenteuse pour les personnes atteintes de migraine réfractaire. Pour leur étude, les chercheurs ont sélectionné 71 adultes avec des migraines épisodiques, qui ont connu une moyenne de deux à huit attaques de migraine tous les mois. Les participants n'ont pas pris de médicaments pour prévenir les crises de migraine pendant au moins 2 mois avant l'étude, précise l'équipe.

Dans ces essais en double aveugle, les patients ont été divisés en deux groupes. Le premier a reçu un traitement avec le patch de stimulation électrique, tandis que l'autre groupe a reçu un placébo. Ce patch se compose d'un brassard, d'électrodes en caoutchouc et d'une puce connectée à une application smartphone. Cette dernière génère des impulsions électriques, qui stimulent les nerfs sensoriels sous la peau, de manière à empêcher les signaux de douleur d'atteindre le cerveau. Les chercheurs ont constaté que 64 % des personnes traitées avec le patch ont signalé une réduction de la douleur migraineuse de plus de 50 % dans les 2 heures après le traitement, comparativement à seulement 26 % des sujets qui ont reçu le faux traitement.

Enfin, il y a quelques semaines, des chercheurs américains de l’Université de Californie-Los Angeles et de l’Université australienne de Nouvelles Galles du Sud ont présenté les résultats d’une étude très intéressante qui montre les pouvoirs, contre certaines douleurs, d’un gel d’acide hyaluronique doté de fines particules magnétiques (Voir Wiley). Selon ces travaux, ce gel agirait contre la douleur grâce à un effet « magnétomécanique » qui réduirait l’expression des canaux PIEZO2, généralement surexcités en cas de douleurs.

Ce gel, à base d’acide hyaluronique, un matériau gélatineux présent naturellement dans le système nerveux, contient de petites particules destinées à contrôler les protéines cellulaires réagissant à une stimulation mécanique. Il s’agit de protéines se trouvant sur la membrane plasmique de neurones, et dont la mission est de contrôler les ions à travers cette même membrane. En utilisant un champ magnétique, ces chercheurs ont pu contrôler le déplacement des particules présentes dans le gel, ce qui permet d’agir directement sur les protéines mécanosensibles présentes sur la membrane plasmique des neurones. Ces scientifiques estiment qu’à l’avenir, il sera possible d’injecter ce genre de gel dans une partie du corps où une douleur est localisée, que celle-ci soit chronique ou liée à une blessure.

On le voit, dans ce combat sans fin contre la douleur, la médecine est en train de marquer des points décisifs et d’élargir considérablement sa panoplie d’outils thérapeutiques en développant non seulement de nouvelles familles d’antalgiques chimiques bien plus efficaces et ciblées que ceux dont elle dispose aujourd’hui, mais également en explorant de nouvelles voies de recherche très prometteuses, comme la stimulation électrique et magnétique, porteuse de grands espoirs dans le traitement de certaines douleurs chroniques rebelles.

Si la médecine ne peut malheureusement pas toujours guérir, elle devrait pouvoir, d’ici quelques années, prendre en charge de manière individualisée, et avec infiniment plus d’efficacité et bien moins d’effets secondaires et de risques de dépendance, la souffrance des patients victimes de graves maladies ou d’accidents, mais également les douleurs moins sévères qui empoisonnent la vie de beaucoup d’entre nous, et dont le coût humain, social et économique est considérable dans notre pays.

Il est vital que notre pays, qui a la chance d’être en pointe mondiale dans ces travaux scientifiques dont nous bénéficierons tous un jour, continue à préparer l’avenir et à investir dans ce domaine de recherche inséparable de la quête d’une médecine qui ne doit pas perdre son humanité dans la technique et toujours se rappeler qu’elle est au service des malades et s’honore de les écouter, de comprendre leurs attentes et de les soulager autant qu’il est possible, physiquement et moralement.

René TRÉGOUËT

Sénateur honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat


Avenir
Nanotechnologies et Robotique
Des nanoparticules d’or contre le cancer…
Mercredi, 17/10/2018 - 15:00

L'amélioration des traitements contre le cancer repose, d’une part sur la compréhension du développement tumoral et, d’autre part sur la mise au point de traitements ciblés, de plus en plus efficaces. Ainsi, la dispersion aléatoire des médicaments dans tout le corps diminue souvent leur efficacité et, pire encore, endommage les tissus sains.

Par exemple, dans le cas des chimiothérapies classiques, les traitements bloquent la division cellulaire, causant la perte de cheveux et des problèmes intestinaux chez les patients (la croissance des cheveux et l’élimination des diverses toxines produites par le corps humain dépendant du renouvellement cellulaire rapide).

Cela a conduit à un effort mondial pour développer des systèmes d’adressage de médicaments intelligents pouvant cibler plus efficacement la partie spécifique du corps affectée par le cancer, en épargnant les tissus sains. Contribuant à cet effort, une équipe de la Faculté de biotechnologie et de génie alimentaire du Technion rapporte, dans un numéro récent de la revue scientifique ACS Applied Materials & Interfaces, un travail novateur utilisant des nanoparticules en tant que vecteur pour l’acheminement d’un médicament.

L’équipe du Professeur Boaz Mizrahi a ainsi mis au point une technologie qui permet au traitement médicamenteux d’être administré et libéré uniquement dans le tissu malade. Cette méthode utilise un polymère unique contenant des nanoparticules d’or, en plus du médicament lui-même. Le médicament ne se libère que lorsqu’une irradiation lumineuse est appliquée sur les particules d’or, provoquant la fusion du revêtement polymère.

Ces matériaux photo-déclenchés jouent un rôle essentiel dans une large gamme d’applications biomédicales mais, malgré leur énorme potentiel, ils sont rarement utilisés en raison des toxines dans le revêtement polymère lui-même et des dommages causés par la lumière à haute énergie (ondes courtes) nécessaire pour provoquer la fusion du polymère.

"Nous avons développé un matériau spécial possédant des points de fusion variables, permettant ainsi de contrôler sa fusion en utilisant des irradiations lumineuses de faible intensité. Notre système est composé de matériaux approuvés par la FDA (Food and Drug Authority) et nous sommes relativement proches de l’application clinique", explique le professeur Mizrahi.

Les chercheurs ont conçu leur matériau pour que celui-ci puisse délivrer son traitement médicamenteux sous l’action d’une lumière à ondes longues (NIR, proche de l’infrarouge). La lumière active les nanoparticules d’or, faisant ainsi fondre le revêtement de polymère et libérant donc le médicament. Le principal avantage de la lumière NIR est sa capacité à pénétrer les tissus corporels sans les endommager.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

France Diplomatie

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Matière
Matière et Energie
Un bioplastique respectueux de l'environnement
Mercredi, 17/10/2018 - 15:09

Après avoir développé, il y a quelques années, un bioplastique de première génération, fabriqué à partir d’acide polylactique, obtenu à partir d’amidon, l’équipe de chercheurs dirigée par le professeur Pavel Alexy, de la Faculté de Technologie Chimique et Alimentaire de l’Université Technique de Slovaquie, en collaboration avec des chercheurs de l’Université des Technologies de Brno, a développé une deuxième génération de bioplastique, pour laquelle ils viennent de déposer un brevet.

Ce nouveau bioplastique a la particularité d’être fabriqué à partir d’huile alimentaire usagée, considérée comme un déchet ayant un fort impact sur l’environnement. Cette huile est utilisée comme source de polyhydroxybutyrate.

En plus de pouvoir être dégradé dans des conditions de compost industriel (sous l’action de micro-organismes, à 50°C), ce bioplastique est dégradable en compostage domestique à des températures plus basses, allant de 20 à 30°C. Il est également dégradable dans l’eau de mer où la pollution par l’accumulation de plastique est aujourd’hui très présente.

Ces chercheurs slovaques travaillent en étroite collaboration avec des entreprises pour trouver comment utiliser ce plastique, ils envisagent par exemple son utilisation pour la production de couverts, de récipients ou encore de films étirables agricoles.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

BPM

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Terre
Sciences de la Terre, Environnement et Climat
Mieux comprendre les causes des variations des émissions de CO2 dans l’atmosphère
Jeudi, 18/10/2018 - 12:47

Des chercheurs de l’ETH (Suisse), du Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE : CEA/CNRS/UVSQ, Paris-Saclay) et de l’Université d’Exeter (Royaume-Uni) ont montré que la concentration atmosphérique en gaz carbonique s’accroissait plus rapidement pendant les années sèches, parce que les écosystèmes soumis au stress hydrique absorbent moins de carbone.

Leurs résultats permettent de comprendre pourquoi l’augmentation du CO2 atmosphérique peut varier beaucoup d’une année à l’autre, même si les émissions liées à l’activité humaine restent relativement stables. À l’échelle globale, cet effet devra être pris en compte dans les modèles climatiques futurs.

Les écosystèmes terrestres absorbent en moyenne 30 % des émissions anthropiques de CO2, un phénomène qui modère l’accroissement de la concentration de ce gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Cependant, les plantes ont besoin d’eau pour se développer. Lorsqu’une sécheresse se produit, elles réduisent leur métabolisme pour se préserver. Elles capturent alors moins de CO2 atmosphérique : leur rôle de ‘puits de carbone’ est en quelque sorte affaibli.

Dans leur étude, publiée dans Nature, les chercheurs de l’ETH Zurich, du LSCE et de l’Université d’Exeter ont utilisé une approche innovante pour mesurer, par satellite, la sensibilité globale des écosystèmes au stress hydrique. Les satellites les plus récents mesurent des variations extrêmement faibles du champ de gravitation terrestre, y compris celles causées par des variations de la quantité d’eau stockée sur les continents.

Pendant les années globalement sèches comme 2015 (à l’échelle mondiale), les écosystèmes naturels ont capturé environ 30 % de CO2 en moins que lors d’une année normale. Cela a induit, cette année-là, un accroissement plus rapide de la concentration atmosphérique en CO2.

Des sécheresses sévères dans l'hémisphère Nord engendrent des baisses importantes des rendements agricoles, des réductions de la capture du carbone par les forêts et des accélérations de l’augmentation des concentrations du CO2 atmosphérique. Les plantes répondent aux sécheresses en fermant partiellement leurs stomates (orifices des plantes permettant les échanges gazeux), pour limiter les pertes d'eau par évaporation, au détriment de la capture de carbone par la photosynthèse.

Les chercheurs relèvent une forte cohérence spatiale et temporelle entre la maximisation de l'efficacité de l'utilisation de l'eau et la réduction de la capture du carbone atmosphérique dans l'hémisphère Nord lors des sécheresses qui ont affecté l'Europe, la Russie et les USA en 2001– 2011. L'impact de ces sécheresses est nettement plus important que les prévisions des six modèles les plus performants, à l'heure actuelle, dans ce domaine. Cela suggère que ceux-ci sous-évaluent les rétroactions climat-carbone causées par les sécheresses.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

CNRS

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Vivant
Santé, Médecine et Sciences du Vivant
La mémoire associative indirecte : un mécanisme cérébral identifié
Jeudi, 18/10/2018 - 12:55

Imaginez que vous mangez une belle pomme Granny sous un parasol rouge de la terrasse d’un jardin public. Le lendemain vous mangez une autre pomme Granny chez vous, dans votre cuisine mais juste après vous êtes malade. Et bien si vous retournez dans le jardin public, vous n’irez plus jamais sous le parasol rouge.  Il n’y a – a priori – aucune relation entre le parasol et le fait d’avoir été malade … et pourtant si !

Il s’agit du processus de mémoire associative indirecte et les chercheurs de l’Inra et de l’Inserm viennent d’en révéler le mécanisme cérébral majeur. Leurs résultats révèlent que les récepteurs cannabinoïdes de l’hippocampe jouent un rôle essentiel pour la mémorisation de ces associations.

Les mémoires associatives directes, qui impliquent un couplage précis entre une information et des conséquences positives ou négatives, influencent nos choix futurs. Cependant, nos comportements sont le plus souvent guidés par des mémoires associatives indirectes, basées au départ sur des associations entre différentes informations a priori sans conséquence.

Ceci explique que nous sommes souvent repoussés, ou attirés, par des objets, des endroits ou des personnes qui n’ont jamais été directement associés à des situations aversives, ou attractives, mais que l’on a préalablement rencontrés en présence d’autres informations qui, elles, ont ensuite acquis une signification aversive, ou positive. C’est le cas dans l’exemple de la pomme et du parasol rouge !

Si les bases neurobiologiques des apprentissages associatifs directs font l’objet d’intenses recherches, celles des apprentissages indirects restent assez méconnues. Les chercheurs de l’Inra et de l’Inserm ont tout d’abord mis en évidence au laboratoire des modèles comportementaux d’apprentissages associatifs indirects sur des souris. Ils ont pour cela présenté une odeur (de banane ou d’amande) et un goût (sucré ou salé), de façon répétée et simultanée, sans conséquence particulière pour l’animal ; dans un deuxième temps, ils ont associé le goût à un malaise gastrique (similaire à une intoxication alimentaire).

Enfin, en présentant l’odeur initialement associée à ce goût, les chercheurs ont noté l’évitement spécifique de cette odeur traduisant un transfert de la valeur aversive entre le goût et l’odeur. Les chercheurs ont montré des résultats similaires avec une lumière et un son et le transfert entre ces sensorialités, non pas d’une valeur aversive, mais d’une valeur attractive (par l’octroi d’une récompense), généralisant ainsi ce phénomène.

Les scientifiques ont alors précisé le mécanisme en jeu : ce processus de mémoire associative indirecte (entre une odeur et un goût ou entre une lumière et un son) implique l’hippocampe et un système neuromodulateur majeur au sein de cette structure cérébrale, le système endocannabinoïde. Plus spécifiquement, cette forme particulière d’apprentissage associatif fait intervenir les récepteurs cannabinoïdes CB1 de l’hippocampe présents au niveau de certains neurones : les neurones GABA.

Ces résultats inédits vont conduire les chercheurs à évaluer si ces récepteurs CB1 pourraient également intervenir dans d’autres structures cérébrales lors de ces apprentissages associatifs indirects. Cela pourrait également ouvrir des pistes sur la compréhension de certaines pathologies (schizophrénie ou états psychotiques) dans lesquelles cette mémoire associative est altérée.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Inserm

Mesurer la « santé » de notre cerveau
Jeudi, 18/10/2018 - 12:35

Plusieurs centaines de millions de personnes dans le monde sont atteintes de troubles neurologiques. Or, ces troubles sont très variés. De plus, les symptômes varient de manière importante d’un patient à l’autre. D'où l'importance de parvenir à concevoir des outils d'évaluation objective de la santé cérébrale.

C'est sur ce projet ambitieux que travaille EIMindA, une start-up israélienne fondée en 2006 par le Professeur Amir Geva, professeur à l’Université Ben Gourion du Néguev, dont le but est de proposer un système objectif de « mesure » de la santé cérébrale. Aujourd’hui, cette start-up est composée de personnes aux compétences diverses : chercheurs, neuroscientifiques, médecins, ingénieurs et entrepreneurs.

Cette société dynamique a développé un remarquable outil baptisé BNA (Brain Network Activation) afin de « mesurer » la réponse cérébrale. Concrètement, les patients répondent à un questionnaire informatique ou regardent des images en ayant des électrodes posées sur leur tête. Les électrodes permettent d’enregistrer l’activité cérébrale du patient.

Si l’électroencéphalogramme existe depuis longtemps, c’est le traitement informatique des signaux bruts qui est difficile, car chaque expérience et chaque personne sont différentes. A l’aide d’une large base de données d’enregistrements sur des patients sains et d’instruments de machine learning, EIMindA parvient à normaliser ces signaux afin de fournir une mesure objective et reproductible.

Les résultats obtenus avec BNA semblent être concluants, comme le montrent par exemple deux études menées avec la solution BNA. Dans une étude sur les commotions cérébrales chez des jeunes sportifs, la solution BNA est utilisée afin de mesurer l’activité neuronale des sportifs blessés après leur commotion et durant leur guérison. Après la commotion, BNA mesure une baisse conséquente de l’activité neuronale chez les sportifs commotionnés. De plus, leur activité neuronale est mesurée lors des visites de suivi. Et le moment où les patients se considèrent guéris coïncide avec le retour d’une activité neuronale normale.

Dans une autre étude, l’intérêt de la méthode BNA est testé pour déterminer la présence ou l’absence de troubles de l’attention. L’activité neuronale des patients est enregistrée puis analysée en utilisant la technologie BNA. Les résultats permettent d’établir un diagnostic correct dans plus de 90 % des cas. La technologie BNA ouvre donc la voie vers une « mesure » objective de la santé cérébrale !

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Tandfonline

Maladie d'Alzheimer : les capacités cognitives varient avec les saisons
Jeudi, 18/10/2018 - 12:27

Une étude dirigée par Philip de Jager et ses collaborateurs de l’Université de Toronto a analysé les données de 3 353 personnes âgées, provenant de cinq cohortes suivies aux États-Unis, au Canada et en France : trois cohortes de sujets sains et deux de malades d’Alzheimer. Ce travail montre que la réponse cognitive et le rythme de l’activité cérébrale présentent des différences significatives d’une saison à l’autre, lorsque les individus sont confrontés à des exercices de mémorisation et de concentration.

Pour parvenir à ces conclusions, ils se sont penchés sur le cas de 28 volontaires complètement sains. A différents moments au cours de l’année, ceux-ci ont été invités à se rendre en laboratoire pour des durées de 4,5 jours, où ils étaient placés dans des environnements dépourvus de tous repères saisonniers. Ils se retrouvaient ainsi dans des salles sans lumière naturelle et sans accès à Internet.

Leur activité cérébrale était ensuite mesurée à l’aide de scans IRM pendant qu’ils réalisaient deux tâches : l’une impliquait la mémoire de court terme et l’autre l’attention. Les chercheurs ont alors observé des réponses cognitives différentes selon la saison à laquelle avait lieu le test.

Pour la tâche mettant en jeu attention et concentration, la réponse maximale était observée près du solstice d’été, avec une activité cérébrale particulièrement développée. Au contraire, la réponse cognitive était minimale à l'approche du solstice d’hiver. Pour l’exercice qui se basait sur la mémoire à court terme, c’était dans une période proche de l’équinoxe d’automne que la réponse était optimale, tandis qu’à l’équinoxe de printemps, elle était à son minimum.

D’après les chercheurs, ces observations montrent que nos capacités à retenir des informations et à se concentrer sur des tâches sera différente, selon le mois de l'année.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

PNAS

Abivax : nouveaux horizons dans les maladies inflammatoires
Mercredi, 17/10/2018 - 15:20

La société de biotechnologie Abivax a publié des résultats positifs d'une petite étude clinique (phase IIa) évaluant son produit phare, ABX464, dans la rectocolite hémorragique (RCH), une maladie auto-immune. 32 patients préalablement soignés avec des anticorps monoclonaux anti-TNFalpha (infliximab, adalimumab, etc.) mais ayant développé une résistance à ces traitements, ont pris part à l'essai. Résultat : l'ABX464 a permis au bout de deux mois une réponse clinique (amélioration des symptômes) chez 70 % des patients, contre 30 % chez ceux recevant un placebo.

Une rémission clinique (absence quasi-complète des symptômes) est observée chez 35 % d'entre eux (11 % dans le bras placebo). Dans les deux cas, et malgré le faible effectif de patients dans l'étude, les résultats sont statistiquement significatifs. L'étude va se poursuivre en « open label » (les patients sous placebo recevront ABX464) tandis que, parallèlement, la société va préparer une étude de phase IIb (avec 150 à 200 patients) dans cette même indication, ainsi qu'une étude de phase IIa dans la maladie de Crohn (une trentaine de patients) dans une autre pathologie inflammatoire chronique, de l'intestin.

Développée initialement dans le VIH, ABX464 est une petite molécule chimique. Face au redoutable virus de l'immunodéficience humaine, elle agit en stimulant l'épissage de l'ARN virale, déréglant ainsi le mécanisme par lequel l'ADN du VIH se réplique à l'intérieur des cellules.

Dans la rectocolite hémorragique, une indication thérapeutique extrêmement différente et sans origine virale, la molécule agit en amplifiant l'expression d'un micro-ARN (miR124) ayant des propriétés anti-inflammatoires. Cette molécule ABX464 semble donc posséder un vaste potentiel thérapeutique pour le traitement de maladies inflammatoires sévères, comme la maladie de Crohn, ou la polyarthrite rhumatoïde.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Abivax

Pollution mondiale : une année de vie en moins en moyenne !
Mercredi, 17/10/2018 - 15:15

Une étude de l’Université du Texas à Austin a montré que la pollution atmosphérique réduisait l'espérance de vie mondiale de plus d'un an. C’est la première fois que des données sur la pollution de l’air et sur la durée de vie sont rapprochées afin de pouvoir estimer les variations mondiales de l’impact de la pollution sur l’espérance de vie globale.

Les chercheurs ont ainsi examiné la pollution de l'air extérieur par les particules fines (<2,5 microns) ou P2,5. Ces particules fines peuvent pénétrer profondément dans les poumons et leur respiration est associée à un risque accru de crises cardiaques, d'accidents vasculaires cérébraux (AVC), de maladies respiratoires et de cancer. La pollution par les PM2,5 est causée par les centrales électriques, les voitures et les camions, les incendies et les émissions agricoles et industrielles.

Ces chercheurs américains ont analysé les données de la grande étude Global Burden of Disease pour mesurer l'exposition à la pollution atmosphérique aux PM2,5 et ses conséquences dans 185 pays, puis pour quantifier son impact sur l'espérance de vie dans chaque pays et à l'échelle mondiale.

« Ce que nous avons constaté, c'est que la pollution atmosphérique a un effet considérable sur la survie globale bien plus important que d'autres facteurs. Ainsi réduire la pollution pourrait rétablir une durée de vie prolongée, mieux que les progrès combinés des traitements pour le cancer du poumon et du cancer du sein ». Pour une grande partie de l'Asie, si la pollution atmosphérique était éliminée, les personnes âgées de 60 ans auraient de 15 à 20 % de chance de plus de vivre jusqu'à 85 ans ou plus.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

ESTL

Vers une protonthérapie plus accessible
Mercredi, 17/10/2018 - 15:05

A la différence de la radiothérapie conventionnelle, la protonthérapie, qui utilise des faisceaux de protons, permet de déposer une énergie plus forte dans une région plus localisée et à une profondeur exacte. Malgré l’efficacité de la protonthérapie, il n’existe que soixante-dix centres dans le monde. En effet, la technique est très coûteuse et nécessite des équipements très sophistiqués, notamment un accélérateur de particules.

Pour lever cet obstacle de taille, Hil, une start-up israélienne qui travaille en collaboration avec l’Université hébraïque de Jérusalem, a développé une nouvelle technique qui combine des lasers à très haute intensité avec des nano cibles. Les impulsions générées par les lasers à haute intensité produisent, lorsqu’ils atteignent la cible, des particules chargées, en l’occurrence des protons. Ces particules sont ensuite ré-accélérées grâce à des champs électromagnétiques.

Grâce à cette approche novatrice, ces chercheurs sont parvenus à accélérer des protons jusqu’aux énergies nécessaires pour la protonthérapie. De plus, la technique des lasers permet d’avoir une précision de la taille de la pointe d’un stylo. Désormais, les chercheurs de Hil travaillent à la réalisation d’un modèle en taille réelle.

Ces techniques permettent de réduire significativement le coût et la taille des infrastructures nécessaires à la mise en place de cette thérapie. Elles ouvrent la voie à une utilisation bien plus large et facile de la protonthérapie.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

The Silicon Review

Sommeil : ni trop, ni trop peu…
Lundi, 15/10/2018 - 14:21

Des chercheurs grecs du Centre Onasis pour la chirurgie cardiaque ont mené une méta-analyse pour examiner le lien entre durée de sommeil et risque de maladie cardiovasculaire (MC) en passant en revue 11 études concernant au total 1.000.541 adultes sans histoire de MC.

Cette étude montre qu'en comparaison avec les personnes qui dormaient entre six et huit heures par nuit, les petits dormeurs (moins de 6 heures) présentent un risque accru de 11 % de développer ou de périr d'une maladie des coronaires ou d'un AVC au cours d'un suivi de 9,3 années en moyenne. Chez les gros dormeurs, ceux qui se reposaient plus de 8 heures par nuit, le risque était accru de 33 %.

"Nos résultats montrent que trop ou trop peu de sommeil pourrait être néfaste pour le cœur", a commenté l'auteur de l'étude, le Docteur Epameinondas Fountas. "Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour clarifier exactement pourquoi, mais nous savons que le sommeil influence les processus biologiques comme le métabolisme du glucose, la tension et l'inflammation, qui ont tous un impact sur les maladies cardiovasculaires."

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

ESC

Un implant cérébral contre l'épilepsie
Lundi, 15/10/2018 - 14:16

Une équipe de recherche franco-britannique a mis au point un implant cérébral qui s'avère capable, chez la souris, de détecter et de prévenir les crises convulsives.

Le développement de cet implant répond à une double difficulté : traverser la barrière hématoencéphalique et y délivrer des médicaments de façon localisée. Ce dispositif de quelques dizaines de micromètres d’épaisseur est un film organique souple. Il contient deux électrodes qui mesurent l’activité des neurones situés à proximité et une petite pompe à ions.

Cette pompe délivre les molécules thérapeutiques par ionophorèse, autrement dit dès qu’un courant électrique est appliqué. Avantage de cette approche : les molécules sont libérées dans le cerveau sans addition de solvant. L’autre originalité de cette innovation est d’associer le dispositif d’enregistrement électrophysiologique au dispositif de délivrance : cela permet une libération à façon de la molécule thérapeutique, quand par exemple l’hyperexcitabilité neuronale doit être neutralisée.

C’est précisément ce qui a été testé par l’équipe qui associe des scientifiques de l’Université de Cambridge, en Angleterre, de l’École nationale supérieure des Mines, à Gardanne, et de l’Institut de neurosciences des systèmes (INSERM), à Marseille. La molécule thérapeutique choisie est un neuromédiateur : l’acide gamma-aminobutyrique (GABA).

Non seulement cet inhibiteur naturel est capable de normaliser l’activité d’un neurone hyperexcité, typique de la crise d'épilepsie, mais il est rapidement métabolisé par le cerveau, ce qui limite le risque d’une inhibition à long terme des neurones.

Deux groupes de souris ont été constitués. Le premier n’était pas implanté. Les rongeurs ont reçu, au niveau de l'hippocampe, une injection de 4-amynopyridine (4AP), une substance destinée à provoquer de pseudo-crises convulsives. Celles-ci ont duré plus d’une heure.

Le second groupe de rongeurs s’est vu installer, au niveau de l’hippocampe, un implant contenant du GABA. L’injection de 4AP a déclenché une première pseudo-crise convulsive. Mesurée par les électrodes de l’implant, celle-ci a été immédiatement suivie de la délivrance de GABA. Aucune autre crise convulsive n’est alors apparue. L’expérience a été renouvelée, cette fois en provoquant la libération de GABA avant l’injection de 4AP : aucune pseudo-crise n’a été observée. Avant d'expérimenter ce dispositif sur l'homme, il faudra toutefois démontrer sa parfaite biocompatibilité, ce qui nécessitera encore plusieurs années de recherche.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Science Advances

Prendre la tension cellulaire grâce à une molécule fluorescente
Lundi, 15/10/2018 - 13:58

Des chercheurs de l'Université de Genève (UNIGE) ont découvert que, lorsque le volume d’une cellule augmente, la tension exercée sur la membrane s’accroît, provoquant l’activation de TORC2 - un complexe de protéines permettant la réduction de la tension.

"La membrane des cellules est constituée de lipides organisés en une bicouche semi-perméable", explique Aurélien Roux, professeur au Département de biochimie et membre du Pôle national de recherche (PRN) Biologie chimique. "Cette surface est fluide, permettant une grande adaptabilité de la membrane aux changements de forme et de volume de la cellule. Comme toute surface, elle peut être mise sous tension et l’espace entre les lipides s’agrandit alors", poursuit ce chercheur.

Lorsque cet espace est trop grand et que la membrane risque de rompre, une protéine, nommée Slm1, active TORC2 qui à son tour reproduit des lipides afin d’accroître l’aire de la membrane cellulaire. Pour connaître la tension de la membrane cellulaire, il faut pouvoir mesurer l’espace existant entre chaque lipide qui la constitue. Stefan Matile, professeur au Département de chimie de l’UNIGE et également membre du PRN, a donc créé une 'molécule-sonde', nommée FliptR (Fluorescent Lipid tension Reporter), qui s’insère directement entre les lipides constituant la membrane cellulaire.

Ces chercheurs ont mis au point une molécule fluorescente munie de deux petites 'palmes' qui définissent entre elles un angle et celui-ci varie en fonction de la pression exercée sur FliptR, ce qui change la fluorescence de celle-ci. Dès lors, en fonction de la fluorescence émise, les scientifiques ont pu mesurer l’espace entre les lipides et donc la tension des membranes.

Avec FliptR, les chercheurs disposent d’un nouvel outil précieux. "Nous savons que les cellules cancéreuses ont une tension plus élevée que les cellules normales. Nous espérons que cette molécule fluorescente permettra un jour de les détecter plus facilement", ajoute Stefan Matile.

Désormais, les scientifiques se concentrent sur les cellules humaines, afin de vérifier si ces mécanismes, observés chez la levure, sont les mêmes pour l’homme. L’idée est de développer à long terme des médicaments capables de réguler TORC2, voire d’empêcher la prolifération de certains cancers.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

UNIGE

Hépatocarcinome : le lenvatinib bientôt en première ligne
Lundi, 15/10/2018 - 13:52

L'administration américaine de santé (Food and Drug Administration) a donné son feu vert pour l’utilisation en première ligne de l’inhibiteur de tyrosine kinases lenvatinib (Lenvima, Eisai), administré par voie orale, dans le traitement du carcinome hépatocellulaire (CHC) non opérable.

Le lenvatinib est déjà utilisé dans le traitement du carcinome thyroïdien, localement avancé ou métastatique, réfractaire à l’iode radioactif et progressif. Le comité des médicaments à usage humain (CHMP) de l’Agence européenne des médicaments (EMA) a émis un avis favorable pour étendre l’indication au traitement du CHC avancé ou non résécable.

L’autorisation de la FDA s’est appuyée sur les résultats de l’étude de phase 3 REFLECT, qui a comparé l’efficacité et la sécurité du lenvatinib et du sorafenib, un autre inhibiteur de protéine kinases utilisé dans le traitement du CHC. L’essai a inclus 954 patients avec un CHC métastatique ou non opérable. Les patients ont été randomisés pour recevoir, par voie orale, une dose quotidienne de 8 mg ou 12 mg de lenvatinib ou 400 mg de sorafenib, deux fois par jour.

L’essai a rapporté une médiane de survie globale de 13,6 mois chez les patients sous lenvatinib, contre 12,3 mois chez ceux sous sorafenib. Pour ce critère principal d’évaluation, les résultats soulignent la non infériorité du lenvatinib par rapport au sorafenib. Concernant la survie sans progression, la médiane est de 7,3 mois dans le groupe sous lenvatinib, contre 3,6 mois sous sorafenib.

Selon l’évaluation de la réponse tumorale par les critères RECIST (Response Evaluation Criteria in Solid Tumors), le taux de réponse global est apparu plus élevé avec le lenvatinib comparativement au sorafenib (41 % contre 12 %). Les effets indésirables les plus fréquemment observés chez les patients traités par lenvatinib sont les suivants : hypertension, baisse de l’appétit, fatigue, diarrhée, arthralgie/myalgie, perte de poids, protéinurie, dysphonie, hémorragie, hypothyroïdie et nausée.

Lors de la présentation des résultats au congrès de l’American Society of Clinical Oncology (ASCO) de 2017, le sorafenib était le seul traitement permettant de prolonger la survie globale chez les patients atteints de CHC avancé. En dix ans, quatre autres essais de phase 3 avaient échoué à démontrer une non-infériorité ou une supériorité avec d’autres molécules sur ce critère d’évaluation.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

FDA

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Recherche
Recherche & Innovation, Technologies, Transports
Recycler et valoriser le CO2 grâce au plasma
Lundi, 15/10/2018 - 14:28

Le projet européen PIONEER regroupe 15 partenaires académiques - parmi lesquels l'école Polytechnique Sorbonne Université et le CNRS - et 9 partenaires industriels au sein de 9 pays. Il vise à former les experts de demain pour convertir le CO2 issu de n’importe quelle usine en molécules d’intérêt.

L’idée maîtresse de PIONEER consiste à utiliser les plasmas froids pour la conversion du CO2. Elle repose sur l’utilisation de l’excitation vibrationnelle de la molécule. En effet, l’énergie moyenne des électrons dans les plasmas froids permet un transfert d’énergie très efficace pour exciter le CO2 qui peut alors être dissocié pour réagir avec d’autres molécules.

Le projet exploite des technologies plasma – des gaz partiellement ionisés – alimentées par des énergies renouvelables. L'idée consiste à utiliser les pics de production d’énergie éolienne ou photovoltaïque pour convertir le CO2 en molécules à plus forte teneur énergétique, telles que l’éthanol, le méthanol (stockage chimique de l’énergie), l’hydrogène ou le méthane.

Ces molécules pourront servir de matières premières, à la base du développement d’une chimie verte, avec l’éthylène, le méthanol ou l’acide acrylique. Elles pourront également servir à produire des « carburants solaires », comme du bioéthanol, du biométhane et de l’hydrogène. Il s'agit, selon le CNRS que ces carburants s’inscrivent dans  « un cycle du carbone idéal, sans impact environnemental ». Le tout permettra à la fois de lutter contre le changement climatique et de diminuer notre dépendance aux combustibles fossiles.

PIONEER s’attachera à développer des catalyseurs spécifiques pour chaque procédé de recyclage du CO2. Ainsi, ces catalyseurs optimiseront l’obtention de plasmas froids appropriés à ces différentes applications. « Les plasmas froids excitent les molécules de CO2 pour les rendre plus réactives sans gaspiller d’énergie à chauffer la totalité du gaz », explique le CNRS.

L’utilisation de la catalyse plasma pour obtenir une conversion efficace du CO2 est une approche innovante, nécessitant des expertises multidisciplinaires. Pour ce faire, le projet formera une nouvelle génération de chercheurs capables de traiter tous les aspects fondamentaux en plasma et catalyse en Europe.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Plasapar

CNRS

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