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RTFLASH Recherche & Technologie
NUMERO 976
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 23 Novembre 2018
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Egalement dans ce numéro
Avenir
Amazon mise sur de nouveaux robots pour automatiser ses entrepôts
Matière
Ferrofluides : une piste prometteuse pour convertir la chaleur perdue en électricité
La Chine veut lancer une Lune artificielle !
Des membranes en graphène pour contrôler l'écoulement de l'eau
La SNCF décide d'avancer le remplacement du diesel par l'hydrogène
Terre
L'impact sur le climat des incendies de forêt en Amazonie est largement sous-estimé
Vivant
Un mini-cerveau 3D fonctionnel !
Une alimentation biologique pourrait réduire les risques pour certains cancers
Les probiotiques pourraient limiter l'usage des antibiotiques…
Un antidépresseur contre le vieillissement cérébral ?
Maladie d'Alzheimer : une bactérie buccale soupçonnée
Découverte d'une nouvelle molécule antivieillissement
Insuffisance rénale chronique : le café serait bénéfique
Hypertension artérielle : le mode de vie aussi efficace que les médicaments
Vers un nouveau traitement contre les séquelles de l'AVC
Edito
Immunothérapie : avec les vaccins, la lutte contre le cancer prend un grand tournant



Le 1er octobre dernier, le Prix Nobel de médecine était attribué au chercheur américain James P. Allison (Université du Texas) et à son collègue japonais Tasuku Honjo, (Université de Kyoto) pour leurs travaux décisifs et complémentaires dans le domaine de l’immunothérapie appliquée à la lutte contre le cancer.

Ces deux grands scientifiques sont en effet parvenus à comprendre comment, nous pouvons, dans certains cas, lever les freins qui retiennent les puissantes capacités du système immunitaire, pour lui permettre de combattre efficacement  certains types de cancer. L’Américain James P. Allison a ainsi découvert une protéine spécifique, CTLA-4, qui bloque le système immunitaire et régule les lymphocytes T, un type particulier de globules blancs. Le Japonais Tasuku Honjo a lui mis à jour une autre protéine-clé, PD-1, qui fonctionne également comme un frein des lymphocytes T, mais via un mécanisme différent. Ces deux découvertes majeures ont permis de déboucher sur des percées thérapeutiques impressionnantes - l'ipilimumab, un anticorps anti-CTLA-4 et le nivolumab, anticorps anti-PD-1 – qui sont en train de révolutionner le traitement de plusieurs formes graves de cancer, comme le mélanome, certains cancers du poumon ou encore le cancer du rein avancé.

Ce Prix Nobel de Médecine 2018 confirme l’ampleur du bouleversement scientifique et médical que représente l’immunothérapie, notamment (mais pas seulement) dans le domaine de la lutte contre le cancer. La médecine dispose à présent de nombreuses armes contre le cancer (chimiothérapie, radiothérapie et chirurgie), toujours plus efficaces et ciblées. Mais depuis une dizaine d’années, une rupture thérapeutique majeure est en cours avec le développement des immunothérapies personnalisées, plus familièrement appelées « vaccins » anti-cancer. Pour éviter toute confusion, rappelons qu’il faut distinguer les vaccins préventifs qui, dans certains cas, peuvent éviter l’apparition ultérieure d’un cancer, et les vaccins dits « thérapeutiques, qui agissent pour leur part quand la maladie est déjà présente, et vont permettre de réveiller et de mobiliser très activement le système immunitaire du malade, pour qu’il puisse combattre et éliminer les cellules cancéreuses.

S’agissant des vaccins préventifs, la revue Cochrane, réputée pour son indépendance et sa rigueur, vient de démontrer que le vaccin contre le papillomavirus humain (HPV), réduit bien le nombre de lésions précancéreuses du col utérin. Il existe en fait près d'une centaine de types de virus HPV, dont deux en particulier, les variantes HPV 16 et HPV 18, augmentent plus particulièrement le risque de générer un cancer du col de l'utérus. Dans cette étude, des experts indépendants, dirigés par Marc Arbyn, chef du service Epidémiologie des cancers à Bruxelles (Belgique), ont passé au crible une trentaine d'essais cliniques menés sur 75 000 femmes, en double aveugle contre placebo.

Cette étude très sérieuse montre que, bien qu’il soit encore trop tôt pour observer une diminution du nombre des cancers, les femmes ayant reçu le vaccin anti-HPV tôt, entre 15 et 25 ans et non porteuses du virus avant la vaccination, ont un risque beaucoup moins élevé de souffrir de lésions précancéreuses liées aux HPV 16 et 18 (2 pour 10 000 femmes vaccinées) en comparaison à celles qui n'ont pas bénéficié du vaccin (164 pour 10 000 femmes non vaccinées). Autre point positif  : cette réduction des lésions précancéreuses ne s'accompagne pas, selon les experts, d'une augmentation des effets secondaires.

Soulignons également que l’existence d’un vaccin contre l’hépatite B déployé à grande échelle dans le monde – couvrant plus de huit enfants sur dix – a contribué à une réduction des infections, bien que l’hépatite B soit encore responsable d’environ 700 000 morts par an dans le monde. Grâce à l’effort de la communauté internationale depuis trente ans, la proportion d’enfants infectés est passée de 4,7 % avant son introduction au cours des années 1980 et 1990 à 1,3 % au niveau mondial en 2015, selon l’OMS, et à 3 % en Afrique. « Nous commençons à voir des générations sans hépatite B grâce à la prévention par le vaccin », souligne le docteur Yvan Hutin, du département VIH et du programme mondial sur les hépatites de l’OMS.

On mesure mieux l’importance de cette politique volontariste de vaccination mondiale contre l’hépatite B quand on sait que ce virus, qui aurait infecté au moins 350 millions de personnes dans le monde provoque dans un cas sur trois un cancer du foie presque toujours mortel…

En matière de vaccins thérapeutiques, les progrès sont également spectaculaires. Début 2017, une équipe américaine de l'Institut de Recherche Beckman (États-Unis), menée par le Docteur Benham Badie, a annoncé qu’un patient atteint d'une forme grave de cancer du cerveau, le glioblastome métastasé, était encore en vie plus d'un an après le diagnostic, grâce à un nouveau traitement immunothérapique (Voir NEJM). Ces scientifiques ont utilisé la stratégie dite des cellules CAR-T ; ils ont réalisé un prélèvement des lymphocytes T du patient, puis ont reprogrammés génétiquement ces cellules immunitaires pour qu’elles apprennent à tuer les cellules tumorales, avant de les réinjecter directement dans le cerveau. Après quatre mois, une diminution de la taille des tumeurs a été observée chez ce patient. Fort de ces résultats encourageants, ces chercheurs prévoient d’inclure huit autres patients dans cet essai pionnier.

Autre avancée remarquable, annoncée il y a deux mois, celle réalisée par Dale Boger, du Scripps Research Institute en Californie (Voir PNAS). Ces chercheurs sont parvenus à stimuler le système immunitaire des souris en produisant plus de leucocytes. explique l’un des chercheurs, Dale Boger, du Scripps Research Institute en Californie. « Tout comme un vaccin peut entraîner le corps à combattre les agents pathogènes externes, ce vaccin entraîne le système immunitaire à rechercher la tumeur et produire une réponse curative complète dans le traitement du mélanome,», ajoute ce chercheur. Pour parvenir à ce résultat exceptionnel, ces scientifiques ont isolé une molécule – appelée Diprovocim – capable de se lier à un récepteur immunitaire pour guider nos défenses vers les sites tumoraux. Ils ont ensuite testé avec succès leur nouveau vaccin, qui permet non seulement de combattre le mélanome chez la souris mais semble également empêcher les récidives. Cette molécule étant facile à synthétiser en laboratoire, elle pourrait - si les prochains essais cliniques sur l’homme sont concluants - être produite à grande échelle.

Toujours en septembre dernier, Transgene, filiale de Mérieux, annonçait les premiers essais prochains d’une immunothérapie individualisée très prometteuse contre les tumeurs solides (Voir Transgene). Baptisée Myvacest, cette immunothérapie a été conçue pour stimuler et éduquer le système immunitaire des patients afin de reconnaître et détruire les cellules tumorales. Cette immunothérapie personnalisée est conçue pour chaque patient, sur la base des mutations identifiées par séquençage dans sa tumeur. Plusieurs néoantigènes sont intégrés dans le génome du vecteur viral (MVA), ce qui permet à Myvacest de déclencher une puissante réponse immunitaire contre les cellules cancéreuses.

Contrairement aux immunothérapies classiques, cette nouvelle approche n’utilise pas de matériel biologique du patient, ce qui la rend plus simple à mettre en œuvre. Elle est aussi véritablement individualisée, car elle repose sur les caractéristiques génétiques propres à chaque tumeur. Deux essais cliniques sont prévus en 2019 en Europe et aux États-Unis, notamment dans les cancers de l’ovaire, de la tête et du cou.

Il y a quelques semaines, deux autres percées majeures ont été annoncées aux Etats-Unis. La première a été révélée par des chercheurs de l’Université de Stanford, aux États-Unis, qui ont publié une étude qui a fait sensation dans le milieu scientifique (Voir Science Translational Medicine). Ces scientifiques, dirigés par Ronald Levy, ont en effet montré que l’injection de deux agents immunostimulants directement dans la tumeur permettait de cibler et de détruire les cellules cancéreuses. Ce traitement combiné provoque une réponse immunitaire et peut être facilement administré par injection.

Ce vaccin développé par les chercheurs est constitué de deux types d'agents immunostimulateurs sécuritaires. Le premier, un anticorps appelé anti-0X40, permet d’activer les cellules T CD4, des cellules auxiliaires communiquant avec les autres cellules immunitaires. Il active aussi les cellules "tueuses" CD8 qui libèrent des substances chimiques détruisant les cellules malignes. L’autre agent du vaccin est un court brin d’ADN synthétique qui permet aux cellules immunitaires de produire une protéine de surface appelée ligand TLR9. Cette protéine stimule à son tour la production d’anticorps «  à mémoire », qui seront alors capables de reconnaître les cellules cancéreuses, si celles-ci réapparaissent plus tard.

Ces travaux reposent sur les propriétés des cellules immunitaires comme les cellules T, qui reconnaissent les protéines anormales souvent présentes dans les cellules cancéreuses et s'infiltrent pour attaquer la tumeur. Mais le cancer est retors et lorsqu’une tumeur se développe, elle met en œuvre des mécanismes variés de survie visant à leurrer le système immunitaire ou à l’affaiblir en supprimant l'activité des cellules T. L’approche des chercheurs de Stanford a donc consisté à réactiver les cellules T spécifiques au cancer en injectant de minuscules quantités de ces deux agents directement dans le site de la tumeur.

Les résultats ont été spectaculaires, puisque ce vaccin a non seulement éliminé 97 % des lymphomes des souris, mais a aussi éliminé les tumeurs malignes secondaires issues des tumeurs cancéreuses originelles. Mais il y a encore mieux : selon ces chercheurs, cette approche serait efficace contre plusieurs types de cancers car elle permet de contourner la nécessité d'identifier des cibles immunitaires spécifiques à une tumeur et ne nécessite pas d'activation complète du système immunitaire ou de personnalisation des cellules immunitaires d'un patient.

Désormais, les chercheurs souhaitent tester l’efficacité du traitement chez les humains présentant un type particulier de lymphome. Ils espèrent recruter au total 35 patients adultes pour composer deux groupes d’étude d’ici la fin de l’année. Le but de l'essai sera de déterminer la dose optimale du traitement et d'examiner les effets secondaires. Selon le Docteur Levy, « S’il s’avère efficace ce vaccin pourra prochainement servir de thérapie anticancéreuse rapide et efficace, sans soumettre les patients à une chimiothérapie ».

L’autre percée a été réalisée par une équipe dirigée par Jay A. Berzofsky, de l’Institut National contre le Cancer de Bethesda, dans le Maryland (voir Science Daily). Ces scientifiques ont réussi à développer un vaccin thérapeutique efficace chez les malades porteurs d’un cancer HER2 positif. Au cours d’une étude de phase I menée chez 11 patients concernés par cette mutation génétique, 6 d’entre eux auraient présenté des bénéfices cliniques. Dans le cadre de ces essais cliniques, une patiente souffrant d’un cancer ovarien a obtenu une réponse complète pendant 89 semaines. Un autre affecté par un cancer gastro-œsophagien a obtenu une réponse partielle pendant 16 semaines. Enfin, quatre patients (2 avec un cancer du côlon, 1 avec un cancer de la prostate et une dernière un cancer ovarien) ont vu leur maladie se stabiliser.

Pour parvenir à ces résultats, les scientifiques ont utilisé les cellules immunitaires de chacun des patients isolées dans un prélèvement sanguin. Ces mêmes cellules ont ensuite été génétiquement modifiées à l’aide d’un adénovirus qui produit des fragments de la protéine HER2 avant d’être administrées au malade. Des études précliniques avaient déjà démontré que cette méthode pouvait éradiquer des tumeurs importantes installées depuis longtemps, ainsi que des métastases pulmonaires chez des souris.

Mais ces nouveaux traitements immunothérapiques, ces vaccins anticancer ne sont malheureusement pas toujours efficaces sur tous les patients. C’est pourquoi il est très important de pouvoir identifier les malades qui présentent le plus de chances de bien répondre à ces traitements lourds. Dans cette perspective, des chercheurs de l’Institut Gustave-Roussy, CentraleSupélec, l’Inserm et l’Université Paris-Sud, sont parvenus à développer un algorithme qui peut analyser seul des images de scanner pour déterminer si un patient répondra à un traitement d’immunothérapie (Voir France Info et Gustave Roussy).

Actuellement, on estime que seul un patient sur trois peut tirer un véritable bénéfice thérapeutique d’une immunothérapie. Or l’intérêt de cette intelligence artificielle est de pouvoir enfin identifier avec précision les patients qui répondront au traitement à partir d’un simple scanner.

Sachant que plus l’environnement immunologique d’une tumeur est riche (présence de lymphocytes), plus l’immunothérapie a de chances d’être efficace, les chercheurs ont mis au point une méthode, la « signature radiomique » qui permet de prévoir la réponse clinique des patients au traitement.

Travaillant sur une cohorte de 500 patients, les chercheurs ont ensuite appris à l’algorithme à exploiter les informations pertinentes extraites des scanners de patients inclus dans l’étude MOSCATO, qui comportait les données génomiques tumorales des patients. Ce logiciel a ainsi appris à prédire par la seule analyse intelligente des images ce que la génomique aurait montré en révélant la présence de lymphocytes T cytotoxiques (CD8) dans la tumeur. Ces travaux ont pu montrer que les patients qui répondaient le mieux à l’immunothérapie affichaient un score radiomique plus élevé, ce qui était également le cas des malades ayant une meilleure survie.

A terme, un nombre croissant de chercheurs et de scientifiques pense que ces vaccins et immunothérapies anticancer deviendront si nombreuses, puissantes et personnalisées qu’elles remplaceront progressivement les autres outils thérapeutiques, certes souvent efficaces, mais non dénués d’effets secondaires importants, comme la chirurgie, la chimiothérapie et la radiothérapie. Mais à plus brève échéance, ces nouveaux traitements qui stimulent l’immunité et permettent à la fois d’éliminer certains cancers et de prévenir leur récidive vont être utilisés en synergie avec l’ensemble des armes thérapeutiques de plus en plus variées dont disposent les médecins.

Ces nouvelles stratégies thérapeutiques personnalisées seront d’autant plus performantes qu’elles seront définies et administrées sur mesure, et de plus en précocement, grâce à la généralisation rapide des nouveaux outils d’IA très puissants que j’ai évoqués. Chaque patient pourra alors bénéficier, parfois avant même que les symptômes de la maladie n’apparaissent, du meilleur traitement possible, parmi une infinité de combinaisons.

C’est peu de dire que cette médecine d’extrême précision constitue une vraie révolution qui aura également de profondes conséquences au niveau social et collectif, car ces thérapies de demain réduiront sensiblement les temps d’hospitalisation, seront bien moins pénibles pour les malades et feront de la qualité de vie un objectif central des soins et de la médecine.

Reste que cette médecine redoutablement efficace, basée sur le tryptique, prévention, individualisation, précision, ne pourra être accessible à tous qu’en disposant et en déployant de manière distribuée de gigantesques puissances de calcul et d’analyse informatique, de façon à ce que chaque médecin, où qu’il se trouve, puisse accéder à ces outils numériques d’aide au diagnostic, de séquençage génétique et de conseil pour un traitement personnalisé.

Cela suppose que notre pays accélère encore ses efforts pour que le très haut débit optique soit disponible sur l’ensemble du territoire le plus rapidement possible et pour que chaque établissement de santé et chaque médecin libéral puissent demain bénéficier en ligne de la puissance d’analyse de supercalculateurs cent à mille fois plus puissants que ceux installés aujourd’hui. Si nous parvenons à relever ces défis, je suis convaincu que c’est le concept même de santé et l’ensemble de notre société qui s’en trouveront complètement bouleversés.

René TRÉGOUËT

Sénateur honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat


Avenir
Nanotechnologies et Robotique
Amazon mise sur de nouveaux robots pour automatiser ses entrepôts
Mardi, 20/11/2018 - 06:41

Aujourd’hui, 1/6 des 185 centres logistiques du géant américain sont en partie robotisés. Il s’agit pour la plupart de chariots automatisés chargés de transporter les produits jusqu’aux employés qui doivent préparer les colis. Mais désormais, Amazon travaille sur des robots capables d’opérer lors de cette dernière phase de tri et de mise en boîte baptisée “picking”, dévoile The Information.

L’un des projets de recherche d’Amazon impliquerait notamment un robot à même d’identifier visuellement les articles arrivant sur le tapis roulant, de les saisir grâce à des systèmes de succion aux extrémités des bras, et de les déposer sur un établi, rapporte l’une des sources du journal.

Pour autant, Amazon maintient que ces robots n’ont pas vocation à remplacer les humains au sein des entrepôts, mais plutôt à les aider à travailler plus efficacement. La compagnie souligne qu’elle a embauché plus de 300 000 personnes dans le monde depuis qu’elle a commencé à utiliser des robots dans ses entrepôts logistiques, il a six ans, rapporte le journal. Des recrutements qui ont tout de même diminué au regard de l’augmentation du volume de ventes.

Quoi qu’il en soit, le groupe devra se reposer sur ses employés encore quelque temps. Amazon estime en effet que les robots de picking sont encore loin de pouvoir remplir les fonctions qui leur sont destinées. Les articles actuellement saisis et triés par les humains sont de taille, poids et formes trop différentes pour que les robots qui existent sur le marché puissent les appréhender.

Le picking nécessite également de pouvoir repérer et identifier précisément les produits à sélectionner parmi un large éventail d’objets. Or, certains articles comme des bouteilles d’eau seraient pour eux encore difficiles à visualiser. Les robots ne seraient pas non plus aussi performants que les humains pour détecter des défauts sur les articles destinés à être envoyés. 

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

The Information

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Matière
Matière et Energie
Ferrofluides : une piste prometteuse pour convertir la chaleur perdue en électricité
Jeudi, 22/11/2018 - 08:34

Des chercheurs de l'Iramis sont parvenus à élucider plusieurs mécanismes à l'origine de l'effet thermoélectrique dans des liquides ioniques chargés en nanoparticules magnétiques et obtenir des efficacités de conversion parmi les plus élevées.

On le sait, les pertes thermiques liées aux activités humaines représentent plus du tiers de la consommation mondiale d'énergie. Il serait donc très intéressant de convertir en électricité ne serait-ce qu'une fraction de cette chaleur perdue. Les matériaux thermoélectriques permettent cette conversion chaleur-électricité (effet Seebeck) mais l'effet produit reste modeste. Il est plus élevé dans les électrolytes liquides mais ceux-ci souffrent d'une faible conductivité électrique. D'où l'intérêt croissant pour les liquides ioniques, qui sont de bons conducteurs ioniques, ainsi que pour les fluides complexes, associant solutions colloïdales et nanoparticules.

Une équipe de l'Iramis a étudié les divers mécanismes à l'œuvre dans une cellule thermoélectrique dont l'électrolyte est un ferro-fluide ionique aqueux, chargé en nanoparticules magnétiques. L'électrolyte contient plusieurs porteurs de charges (ions et particules colloïdales) formant un couple d'oxydo-réduction, qui échangent des électrons comme dans une pile classique. Les chercheurs ont pu détailler les contributions des différentes composantes de l'effet thermoélectrique dans des conditions variables (de composition de l'électrolyte, notamment).

Plusieurs résultats importants ont été obtenus. L'inclusion d'une très petite quantité de nanoparticules magnétiques permet de doubler la puissance électrique délivrée par la cellule, même si l'effet thermoélectrique est légèrement réduit. Par ailleurs, l'application d'un champ magnétique modéré peut augmenter de 25 % le coefficient thermoélectrique pour de faibles concentrations en nanoparticules.

Cet axe de recherche prometteur se poursuit dans le cadre du projet européen « Fet proactive » Magenta, coordonné par l'Iramis, qui associe physiciens, chimistes et électochimistes, avec la participation de quatre industriels, dont trois PME.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

CEA

La Chine veut lancer une Lune artificielle !
Mardi, 20/11/2018 - 23:40

Selon le Journal chinois "People Daily", la Chine veut lancer dans l'Espace d'ici 2020 une "Lune artificielle", qui réfléchirait sur Terre la lumière du soleil durant la nuit et permettrait de réaliser des économies. Ce satellite équipé d’une pellicule réfléchissante serait chargé d’illuminer la grande ville de Chengdu (sud-ouest) et devrait être huit fois plus lumineux que l’astre lunaire.

Un premier exemplaire devrait d’abord être envoyé dans l’Espace, suivi en cas de réussite de trois autres en 2022, a expliqué au quotidien Wu Chunfeng, le chef de la Tian Fu New Area Science Society, l’organisme responsable du projet. « La première Lune sera principalement expérimentale, mais les trois envoyées en 2022 constitueront le véritable produit fini. Elles auront un grand potentiel en termes de services à la population et d’un point de vue commercial », selon M. Wu.

En renvoyant sur Terre la lumière du soleil, le satellite, qui évoluerait à 500 km d’altitude, est censé pouvoir se substituer partiellement à des lampadaires. Il pourrait ainsi faire économiser environ 1,2 milliard de yuans (150 millions d’euros) d’électricité par an à la ville de Chengdu s’il arrive à illuminer une superficie de 50 km2. La source de lumière artificielle pourrait également être utilisée après des catastrophes naturelles, en déviant les rayons solaires vers des zones terrestres où l’alimentation électrique a été coupée, a souligné Wu Chunfeng.

Pékin mène depuis de nombreuses années un ambitieux programme spatial pour rattraper son retard sur les Etats-Unis et la Russie. Le pays prévoit notamment d’envoyer un petit robot nommé Chang’e-4 sur la face cachée de la Lune d’ici fin 2018. La Chine n’est pas le premier pays à tenter de réfléchir les rayons du soleil sur la Terre. Dans les années 1990, des scientifiques russes avaient mis au point un projet similaire baptisé Znamya (« Bannière »), arrêté après quelques essais.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Business Insider

Des membranes en graphène pour contrôler l'écoulement de l'eau
Mardi, 20/11/2018 - 23:00

Des chercheurs de l’Université de Manchester ont réussi à contrôler des flux d'eau en utilisant des membranes d’oxyde de graphène parcourues par des filaments conducteurs.

Jusqu’à maintenant, les recherches concernant la perméation de l’eau à travers des membranes s’est surtout intéressée aux membranes de polymères et a tourné ses efforts « vers la modulation de la structure de la membrane ou les propriétés physico-chimique de sa surface pour faire varier le pH, la température ou la force ionique », expliquent les chercheurs dans le résumé de leur article paru dans Nature.

On ne maîtrise pas aujourd’hui les phénomènes qui peuvent se produire aux abords d’une membrane soumise à des champs électriques. Le contrôle électrique de la perméation d’une membrane a, pour le moment, donné des résultats contradictoires, tant d’un point de vue théorique que dans les expériences de simulation.

Les chercheurs ont testé, sur des membranes d’oxyde de graphène d’épaisseur de l’ordre du micromètre, la création de champs électriques locaux via des nano-filaments conducteurs intégrés à la membrane et dans lesquels on peut faire circuler un courant électrique à la demande. Les membranes d’oxyde de graphène ont déjà montré des propriétés de passage ultra-rapide de l’eau ou de filtrage moléculaire – notamment pour la désalinisation – et ont ouvert de nouvelles perspectives pour des systèmes de filtration, y compris à l’échelle industrielle.

Les chercheurs expliquent que lorsque le champ électrique est créé, il se concentre autour des nano-filaments et ionise les molécules d’eau qui sont alors bloquées au sein de la membrane. Le phénomène s’arrête dès que l’on arrête le courant. Ce contrôle du passage du flux d’eau ouvre la voie au développement de membranes contrôlables pour des systèmes biologiques artificiels, pour l’ingénierie tissulaire et pour la filtration. A partir de ce principe, on pourrait aussi imaginer des systèmes de stockage de l’eau dans des membranes sous forme d’éponge et qui relarguerait l’eau sur commande.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

The University of Manchester

La SNCF décide d'avancer le remplacement du diesel par l'hydrogène
Mardi, 20/11/2018 - 14:38

La SNCF, dont 25 % des locomotives qui circulent chaque jour utilisent encore le diesel, veut accélérer la transition de ses trains vers la propulsion à hydrogène. Guillaume Pepy vient en effet d'annoncer vouloir abandonner le diesel pour 2035 au plus tard.

Le président de la SNCF a ainsi expliqué que la compagnie ferroviaire allait se tourner vers l’hydrogène dans les années à venir. "On va passer commande à l'été 2019 de prototypes, ce sera probablement des prototypes Alstom, et on aura ces prototypes début 2022 en France, j'espère plusieurs prototypes parce qu'il y a beaucoup de régions (...) qui sont intéressées", a fait savoir Guillaume Pepy. Alstom a déjà mis sur les rails un premier train à hydrogène, qui circule dans le nord de l’Allemagne depuis mi-septembre.

La SNCF prévoyait déjà de sortir du diesel, mais plutôt pour 2050. Son président a décidé d’anticiper cette date. Mais il reste encore de nombreux détails à résoudre pour être dans les temps espérés : "Pour mettre cette technologie sur le train, il y a pleins de problèmes à résoudre, où va-t-on mettre les stations-service, les règles de sécurité (...) on va s'y engager à fond parce que c'est une vraie solution". Guillaume Pepy n’a néanmoins pas précisé combien coûteraient l’abandon du diesel et le passage à l’hydrogène pour la SNCF.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Capital

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Terre
Sciences de la Terre, Environnement et Climat
L'impact sur le climat des incendies de forêt en Amazonie est largement sous-estimé
Jeudi, 22/11/2018 - 08:40

Des chercheurs de l’Université anglaise de Lancaster ont montré que les émissions de CO2 consécutives aux feux de forêt en Amazonie seraient jusqu’à 4 fois plus élevées que ce qui était estimé jusqu’à présent. De plus, les observations de terrain indiquent que cette perte nette de carbone vers l’atmosphère met plusieurs décennies à se résorber. Des nouvelles peu engageantes quand on sait que l’Amazonie devrait continuer de s’assécher à mesure que le changement climatique s’accentue.

Ces travaux ont porté sur une région située dans la partie brésilienne de la forêt amazonienne, qui connaissait alors ses pires incendies depuis plusieurs décennies. La zone étudiée recouvre 6,5 millions d’hectares, dont 1 million est parti en fumée durant cet épisode.

Ces recherches ont montré que « les incendies incontrôlés qui se produisent dans les forêts tropicales humides lors des épisodes de sécheresses intenses sont une source importante mais mal quantifiée de dioxyde de carbone (CO2) pour l’atmosphère », selon l’auteur principal Kieran Withey. Rien que le million d’hectares ravagés par le feu sur le site d’étude a libéré près de 30 millions de tonnes de CO2 dans l’air, alors que cette surface ne représente que 0,7 % de celle du Brésil. Cela correspond à un déstockage de carbone équivalent à 6 % des émissions totales de CO2 du pays pour l’année 2014 ! Ces valeurs sont jusqu’à 4 fois supérieures aux estimations fournies jusqu’à présent par les bases de données globales.

Ces travaux ont également révélé que, même 30 ans après un incendie majeur, l’écosystème contenait toujours moins de carbone par rapport à ceux des environs qui n’ont pas été ravagés par le feu – un déficit moyen se chiffrant à 25 %.

« Avec les modèles climatiques prévoyant un avenir plus chaud et plus sec pour le bassin amazonien, les incendies de forêt vont probablement se généraliser », précise Erika Berenguer, auteure principale de la seconde étude. Ainsi, les incendies de grande ampleur et les émissions de CO2 associées risquent de devenir un sujet de préoccupation majeure des prochaines décennies. Il faut donc prendre ce dossier en compte de toute urgence dans les politiques climatiques.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Lancaster University

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Vivant
Santé, Médecine et Sciences du Vivant
Un mini-cerveau 3D fonctionnel !
Jeudi, 22/11/2018 - 08:47

Des chercheurs de l'Université américaine Tufts, dans le Massachusetts, ont réussi à créer un "mini-cerveau" en 3D fonctionnel. Pour réaliser cet exploit, ces scientifiques ont utilisé des « cellules souches pluripotentes induites » (CSPi). Il s'agit de cellules développées en laboratoire, qui présentent la particularité de pouvoir se différencier en n'importe quelle cellule du corps humain. Elles représentent ainsi une alternative intéressante aux cellules souches embryonnaires et contribuent à de nombreuses études biotechnologiques.

Si l'exploitation des CSPi n'est pas nouvelle, elle reste un domaine à explorer. En effet, il était jusqu'à présent difficile de créer un environnement propice à leur développement. L'équipe de l'Université Tufts a apporté une solution, à base de fibroïne de soie et d'hydrogel de collagène, pour favoriser la différenciation de ces tissus en cellules semblables à celles du cerveau.

Une telle réplique du cerveau humain va permettre d'étudier le comportement des réseaux de neurones humains, notamment dans le cas de maladies comme celles de Parkinson ou d'Alzheimer. Un progrès significatif compte tenu de la difficulté et des questions éthiques soulevées par l'étude des cellules cérébrales humaines.

Reproduire le fonctionnement du cerveau permettra ainsi de s'affranchir de ces obstacles, tout en comprenant l'impact des maladies sur les neurones, pour mieux les combattre. Ces résultats constituent donc un premier pas intéressant, avant de pouvoir créer d'autres modèles plus complexes et plus proches encore du comportement des cellules humaines.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

ACS

Une alimentation biologique pourrait réduire les risques pour certains cancers
Jeudi, 22/11/2018 - 08:27

C'est un débat récurrent depuis de nombreuses années : ceux qui mangent principalement des aliments issus de l'agriculture biologique ont-ils vraiment moins de risques de développer certaines maladies graves, comme le cancer ?

Il semblerait bien que oui, du moins pour certains cancers, si l'on en croit l'étude française de l'Inserm dirigée par Emmanuelle Kesse-Guyot. Les auteurs ont interrogé près de 70.000 personnes de la cohorte française NutriNet sur leur alimentation, puis les ont suivies pendant sept ans. Pour 16 produits, les participants devaient indiquer s’ils consommaient « jamais », « occasionnellement » ou « la plupart du temps » des versions labellisées bio. Puis durant les années de suivi, 1340 cancers sont apparus chez les participants, dont des cancers du sein (459), de la prostate (180), de la peau (135), colorectaux (99), des lymphomes non-hodgkiniens (47) et d’autres lymphomes (15).

Or la consommation importante d’aliments bio, ont retrouvé les auteurs, « était inversement associée avec le risque de cancers », les gros consommateurs ayant un risque inférieur de 25 % de se voir diagnostiquer un cancer par rapport à ceux déclarant la consommation la plus modérée. « Cela veut dire que chez les petits consommateurs, on retrouve 6 cas de cancers en plus pour 1000 personnes », précise Emmanuelle Kesse-Guyot.

« Cette association inverse est restreinte aux risques de cancer du sein postménopause et de lymphomes », précise un éditorial accompagnant l’article et signé par des chercheurs d’Harvard (Massachusetts). Ils ajoutent que d’autres travaux avaient déjà montré une baisse de 21 % du risque de lymphome non-hodgkinien chez les consommateurs de bio ».

Un communiqué publié par l’Inra indique en effet que la réduction du risque concerne les cancers du sein chez les femmes ménopausées (-34 % de risques par rapport aux consommateurs occasionnels de bio) et les lymphomes (- 76 %). Un résultat compatible avec une responsabilité des pesticides de synthèse, estiment les auteurs, le lymphome étant « le cancer caractéristique des agriculteurs ». L’Inra précise également que la prise en compte de plusieurs facteurs de risques associés au cancer (hygiène de vie, facteurs sociodémographiques et risques familiaux) n’a pas modifié les résultats. 

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

JAMA

Les probiotiques pourraient limiter l'usage des antibiotiques…
Mardi, 20/11/2018 - 23:30

Une méta-analyse menée par une équipe de l'Université de Georgetown a montré qu'une utilisation plus large des probiotiques pourrait permettre de réduire les prescriptions d'antibiotiques. L’étude montre qu’une supplémentation en probiotiques réduit de 29 à 53 % la probabilité pour ces jeunes participants de recevoir une prescription d’antibiotiques.

L’auteur principal, le Docteur Daniel Merenstein, professeur au département de médecine familiale de la faculté de médecine de Georgetown, rappelle qu’aux seuls États-Unis environ 2 millions de cas d’infections résistantes aux antibiotiques sont constatés chaque année, qui entraînent 23 000 décès (Source CDC).

De précédentes études avaient déjà montré que la consommation de probiotiques permet de réduire l'incidence, la durée et la sévérité de certains types d'infections respiratoires et gastro-intestinales aiguës courantes, mais ces recherches ont montré une association claire entre la consommation de Lactobacillus et de Bifidobacterium et la réduction de la consommation d'antibiotiques.

Ces travaux confirment que l’équilibre du microbiote est essentiel à la santé et à l’immunité. « Nous ne connaissons pas encore tous les mécanismes en jeu. Mais puisque la majeure partie du système immunitaire humain se trouve dans le tractus gastro-intestinal, l'ingestion de bactéries saines peut permettre d’éliminer ou de mettre en infériorité les pathogènes bactériens liés aux infections intestinales », souligne le Docteur Merenstein qui a dirigé cette étude.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

European Journal of Public Health

Un antidépresseur contre le vieillissement cérébral ?
Mardi, 20/11/2018 - 23:20

Selon une étude réalisée par des chercheurs du Picower Institute for Learning and Memory, du MIT (Cambridge), l'antidépresseur fluoxétine (Prozac)  pourrait aussi redonner une jeunesse aux neurones inhibiteurs du vieillissement.

on a longtemps pensé que la perte de neurones liée à la mort cellulaire pourrait expliquer les déficiences fonctionnelles et cognitives liées à l'âge. Cependant, « cette perte est très limitée au cours du vieillissement normal et n’explique pas le déclin cognitif lié à l’âge », expliquent l'auteur principal Ronen Eavri et son collègue Elly Nedivi : « il semble plutôt que les altérations structurelles de la morphologie neuronale et des connexions synaptiques soient les facteurs les plus corrélés avec l'âge du cerveau et puissent donc être considérées comme la base physique du déclin lié à l'âge ».

Ces travaux apportent en effet de nouvelles preuves que le déclin de cette capacité des cellules cérébrales à évoluer, appelée « plasticité », plutôt qu'une diminution du nombre total de cellules, peut être à la base de déclins sensoriels et cognitifs associés au vieillissement cérébral normal.

Les scientifiques montrent en particulier que les interneurones inhibiteurs du vieillissement, du cortex visuel des souris, restent tout aussi abondants au cours du vieillissement, mais que leurs « ramifications » se simplifient et deviennent beaucoup moins dynamiques et flexibles sur le plan structurel. Mais ils apportent aussi la preuve du concept qu’il est possible de restaurer une grande partie de la plasticité perdue dans les cellules, en donnant aux souris un médicament antidépresseur couramment utilisé, la fluoxétine (principe actif du Prozac).

Ces travaux ont notamment montré que la fluoxétine favorisait le remodelage des branches de l’interneurone chez la souris : avec l’ajout du médicament dans l'eau potable à l’âge de 3 mois  et pendant 6 mois, 67 % des cellules reprennent une nouvelle croissance à l'âge de neuf mois, ce qui montre que le traitement précoce peut inverser la diminution liée à l'âge de la plasticité des neurones du cortex visuel.

Si cette découverte du rôle bénéfique de la fluoxétine pour lutter contre la perte de plasticité neuronale liée à l'âge est confirmée par d'autres études, cela ouvrirait une piste thérapeutique tout à fait nouvelle dans la réduction des déficits sensoriels et cognitifs associés au vieillissement.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

JNeurosci

Maladie d'Alzheimer : une bactérie buccale soupçonnée
Mardi, 20/11/2018 - 23:10

Des chercheurs de l'Université de l'Illinois à Chicago (Etats-Unis), dirigés par la professeure Keiko Watanabe, du College de dentisterie, ont voulu savoir quelles étaient les conséquences d'une exposition répétée à Porphyromonas gingivalis chez une souris de souche sauvage (c'est-à-dire non manipulée génétiquement).

Dix souris ont donc été mises en contact avec la bactérie Porphyromonas gingivalis pendant 22 semaines, déclenchant une parondontie chronique tandis que dix autres souris formaient le groupe contrôle. Puis, leurs tissus cérébraux ont été prélevés et analysés, après traitement par un agent d'immunifluorescence permettant de révéler la présence de bactéries.

Ces chercheurs ont alors eu la surprise de constater que la microscopie montrait des signes de neuropathologies typiques que l'on retrouve dans la maladie d'Alzheimer, à savoir une neuroinflammation, une neurodégénération, la production de peptide amyloïde béta (qui s'agrège pour former des plaques amyloïdes) et la production de protéine Tau phosphorylée. La bactérie Porphyromonas gingivalis a été détectée, elle, dans l'hippocampe - structure cérébrale impliquée dans la mémorisation et touchée précocement dans la maladie d'Alzheimer - des souris du groupe "parondontie".

Cette étude est la première à montrer la neurodégénérescence et la formation de Aβ42 (peptide amyloïde béta, ndlr) extracellulaire chez de jeunes souris sauvages adultes après application orale répétée de Porphyromonas gingivalis, concluent les auteurs. 

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

PLOS

Découverte d'une nouvelle molécule antivieillissement
Mardi, 20/11/2018 - 06:57

Des chercheurs américains de la Georgia State University ont identifié une molécule aux effets anti-âge prometteurs sur le système vasculaire. Produite pendant une période de jeûne ou de restriction calorique, la molécule aurait la capacité de réduire la fréquence et la sévérité des maladies humaines associées aux vaisseaux sanguins.

D'autres études, chez l’animal, ont déjà montré que la restriction calorique permettait de prolonger la vie en bonne santé. Ici, c’est l’un des processus moléculaires de cet effet qui est décrypté : les chercheurs identifient en effet une petite molécule produite par le foie à partir d'acides gras pendant les périodes de faible consommation alimentaire, le β-hydroxybutyrate, une molécule hydrosoluble. Ce composé, le β-hydroxybutyrate, peut retarder le vieillissement vasculaire par les cellules endothéliales, qui tapissent la surface des vaisseaux sanguins et des vaisseaux lymphatiques.

Alors que les cellules sénescentes ne peuvent plus se multiplier et se diviser, le β-hydroxybutyrate relance la division et freine le vieillissement cellulaire. Parce que cette molécule est produite pendant la restriction calorique, en cas de suralimentation ou d’obésité, la molécule est supprimée, ce qui accélère le vieillissement.

En temps normal, le β-hydroxybutyrate se lie à une protéine spécifique qui lie l'ARN, ce qui augmente l'activité d'un facteur de cellules souches dans le muscle lisse vasculaire et les cellules endothéliales. De plus, ce facteur de cellules souches augmente un facteur clé contre la sénescence induite par les dommages à l'ADN, et favorise ainsi la « jeunesse » des vaisseaux sanguins.

Pour mieux prévenir les maladies cardiovasculaires et d’autres maladies liées à l’âge, les chercheurs travaillent à présent à la synthèse d’un composé capable d’imiter les effets du β-hydroxybutyrate.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Molecular Cell

Insuffisance rénale chronique : le café serait bénéfique
Mardi, 20/11/2018 - 06:49

Selon une étude portugaise réalisée par des chercheurs du Centro Hospitalar Lisboa Norte (Lisbonne), la consommation de caféine pourrait prolonger l'espérance de vie des personnes atteintes de maladie rénale.

Une relation inverse entre la consommation de café et la mortalité a été rapportée dans la population générale. Toutefois, l'association entre la consommation de caféine et la mortalité chez les patients atteints de maladie rénale chronique restait incertaine. Cette nouvelle étude montre que la consommation de caféine est associée à une mortalité plus faible chez leurs participants atteints d'insuffisance rénale chronique. L'étude a été menée auprès de 4.863 participants suivis jusqu’à durant 10 ans.

Cette étude montre notamment une association inverse entre la consommation de caféine et la mortalité toutes causes confondues chez les participants atteints d'insuffisance rénale chronique.

Autre enseignement de ce travail : par rapport aux participants consommant le moins de boissons contenant de la caféine, les patients qui consomment des niveaux plus élevés de caféine bénéficient d’une réduction de près de 25 % du risque de décès sur un suivi médian de 5 ans, et ce y compris après la prise en compte des autres facteurs impliqués, comme l'âge, le sexe, le poids ou le régime alimentaire.

Les bénéfices de la caféine s'expliquerait par ses effets au niveau vasculaire, la caféine favorisant la libération de substances, telles que l'oxyde nitrique, qui améliorent le fonctionnement du vaisseau.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

NDT

Hypertension artérielle : le mode de vie aussi efficace que les médicaments
Mardi, 20/11/2018 - 06:31

Voilà une étude qui ne va sans doute pas faire plaisir à certains laboratoires pharmaceutiques mais qui mérite réflexion : une équipe américaine dirigée par le Docteur Alan Hinderliter, professeur à l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill, a en effet montré que de simples modifications du mode de vie seraient tout aussi efficaces que les médicaments pour faire baisser la tension artérielle.

L’étude montre que ses participants, hommes et femmes hypertendus, ont réduit leur besoin de traitement antihypertenseur dans les 16 semaines qui ont suivi leurs changements de style de vie. Elle rappelle, tout simplement, que l’adoption d’un mode de vie sain est la première étape dans la réduction de la tension artérielle.

« Les modifications du mode de vie, dont le choix d’une alimentation plus saine et la pratique régulière d’une activité physique, peuvent réduire considérablement le nombre de patients nécessitant un traitement médicamenteux. C'est particulièrement le cas chez les personnes dont la pression systolique se situe entre 130 et 160 mmHg et diastolique entre 80 et 99 mmHg » explique l’auteur principal, le Docteur Alan Hinderliter, professeur agrégé de médecine à l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill.

129 hommes et femmes en surpoids ou obèses, âgés de 40 à 80 ans, à pression artérielle élevée (entre 130 et 160 / 80-99 mmHg), sans traitement antihypertenseur à l’inclusion, ont été répartis pendant quatre mois dans trois groupes.

Le premier a bénéficié à la fois d'une modification du régime alimentaire (type DASH) et d'un programme de gestion du poids comprenant des conseils comportementaux et pratique 3 fois par semaine d'exercices supervisés ; Le deuxième a bénéficié uniquement d'une modification du régime alimentaire avec l'aide d'un nutritionniste ; enfin, le troisième n'a pas modifié son mode de vie.

Le résultat de cette étude est édifiant : les participants ayant suivi le régime DASH et ayant participé au groupe de gestion du poids ont perdu en moyenne 9 kilos et ont réduit leur tension artérielle de 16 mmHg en moyenne et de 10 mmHg pour la pression diastolique à la fin des 16 semaines ; la tension artérielle des participants ayant suivi le régime alimentaire DASH seulement est réduite en moyenne de 11 mmHg (systolique) / 8 mmHg (diastolique) ; enfin, les témoins qui n’ont pas changé leurs habitudes alimentaires ou leurs habitudes d’exercice n’ont présenté qu’une baisse de la tension artérielle minimale de 3 mmHg (systolique) / 4 mmHg (diastolique) en moyenne.

A la fin de l'étude, seuls 15 % de ceux qui avaient modifié leur régime alimentaire et leurs habitudes d'exercice avaient toujours besoin d'antihypertenseurs, contre 23 % dans le groupe n'ayant modifié que le régime alimentaire. Aucun changement dans le besoin de médicaments n’est constaté chez les témoins.

L’étude suggère ainsi que de vraies modifications du mode de vie seraient tout aussi efficaces à abaisser la tension et réduire le risque de maladie cardiovasculaire, notamment en cas de risque élevé et chez les patients prenant déjà un traitement contre l’hypertension.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

AHA

Vers un nouveau traitement contre les séquelles de l'AVC
Mardi, 20/11/2018 - 06:21

Avec plus de 300 cas par jour en France, les accidents vasculaires cérébraux (AVC) sont la première cause de handicap acquis chez l'adulte et la deuxième cause de mortalité. 80 à 85 % sont dus à l'occlusion d'une artère cérébrale par un caillot sanguin (AVC ischémique) : alors privés de leur alimentation en oxygène, les neurones à proximité meurent. Le seul traitement existant consiste à éliminer ce caillot, ce qui n'est possible que dans les premières heures de l'AVC et ne permet donc de traiter qu'une minorité de patients. Par ailleurs, les lésions cérébrales peuvent persister et s'aggraver longtemps après le début de l'AVC et aucun traitement n'est encore disponible pour les freiner ou pour améliorer la récupération fonctionnelle.

De nombreuses pistes de recherche étudient des moyens de protéger les neurones de cette dégénérescence. Mais les traitements s'attaquant à la dégénérescence n'ont connu que des échecs cliniques, ce qui a poussé l'équipe de la chercheuse CNRS Myriam Bernaudin à s'intéresser à un domaine peu exploré : l'environnement des cellules, ou matrice extracellulaire. La matrice, qui sert de support aux cellules et abrite des facteurs de croissance, se retrouve en effet désorganisée à la suite d'un AVC, ce qui amplifie la mort neuronale.

L'équipe du laboratoire Imagerie et stratégies thérapeutiques des pathologies cérébrales et tumorales (CNRS/UNICAEN/CEA) s'est donc rapprochée de collègues spécialistes de la matrice extracellulaire, au laboratoire Croissance, réparation et régénération tissulaires (CNRS/UPEC), et de la société de biotechnologies OTR3, qui a déjà mis sur le marché des traitements de « thérapies matricielles » pour la cicatrisation d'ulcères cutanés ou de cornée.

Les chercheurs ont montré, chez le rat, l'efficacité de cette nouvelle approche pour protéger le cerveau et améliorer la récupération fonctionnelle à la suite d'un AVC ischémique. L'injection intraveineuse d'un agent qui mime certains composants structurants de la matrice extracellulaire, les héparanes sulfates, a permis de protéger et de reconstituer cette matrice, de favoriser le développement de nouveaux neurones et la régénération des vaisseaux sanguins, et d'améliorer la récupération des fonctions sensorielles et motrices.

Il s'agit donc d'une piste prometteuse pour limiter les séquelles de l'AVC, qui viendrait en complément des techniques existantes d'élimination du caillot sanguin. Des essais cliniques pilotes devraient démarrer d'ici fin 2019. 

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

CNRS

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