| | | | | | | | Edition du 04 Septembre 2020 |
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| Edito
Ondes gravitationnelles, trous noirs lumineux, fluctuations quantiques du vide : un nouvel ordre cosmique se dévoile…
Il y a 5 ans, en septembre 2015, une équipe de recherche internationale parvenait, pour la première fois, à détecter des ondes gravitationnelles, en utilisant les nouveaux interféromètres laser géants de Ligo – l’un situé en Louisiane, l’autre à 3 000 kilomètres, dans l’État de Washington. Depuis ce moment historique, les astrophysiciens ont pu détecter de nombreuses autres émissions d’ondes gravitationnelles en provenance de lointaines régions du Cosmos. La découverte de ces ondes gravitationnelles constitue une avancée scientifique tout à fait considérable, car elle confirme une nouvelle fois une des conséquences majeures de la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein, à savoir la nature élastique de l'espace-temps. Cette théorie prévoit en effet qu’un objet déforme d’autant plus la structure de l’espace-temps que sa masse est importante. En outre, si cet objet subit une accélération très rapide, ces déformations de l’espace-temps vont alors se propager comme des vagues à la surface de l’eau et former ces fameuses ondes gravitationnelles. Mais, dans l’état actuel de la technologie, seules les ondes gravitationnelles générées par des astres à la fois très denses et très massifs peuvent être détectées par les instruments de mesure. C’est notamment le cas lors de la fusion de deux étoiles à neutrons ou de deux trous noirs. Toutefois, bien que ces ondes gravitationnelles résultent de phénomènes cosmiques d’une violence presque inimaginable, elles restent extrêmement difficiles à détecter et nécessitent des capteurs capables d’enregistrer des variations de longueurs d’ondes cent millions de fois plus petites que la taille d'un atome par kilomètre ! Atteindre une telle sensibilité a constitué un véritable défi technologique qui n’a été surmonté, et à la fin du siècle dernier, qu’avec la construction de deux interféromètres géants : Virgo, situé en Italie, près de Pise et Ligo, situé aux Etats-Unis. Ces installations géantes émettent un rayon laser qui est séparé en deux faisceaux. Ceux-ci sont dirigés dans deux bras perpendiculaires de trois kilomètres de long et chaque faisceau va parcourir de multiples allers-retours en se réfléchissant sur des miroirs. A l’issue de ce va-et-vient, chaque faisceau croise l’autre, avec lequel il se recompose. Si ces deux faisceaux se superposent parfaitement, cela veut dire que les ondes lumineuses ont parcouru exactement la même distance. En revanche, si l’on observe un très léger décalage entre ces deux faisceaux, cela signifie qu’une onde gravitationnelle est venue traverser le dispositif et a modifié de manière infime la longueur totale des deux bras. Voilà pour la théorie mais, dans la pratique, il a fallu concevoir et réaliser des installations parfaitement isolées des vibratio ns et micros-séismes qui traversent en permanence la surface de notre planète, ce qui a pris plus de 20 ans. Ce n’est finalement qu’en 2015 que les deux interféromètres européens et américains Virgo et Ligo ont atteint une sensibilité suffisante pour pouvoir détecter de manière fiable les premières ondes gravitationnelles, issues de la fusion violente, appelé coalescence, de deux trous noirs pesant respectivement 29 et 36 masses solaires. Depuis 5 ans, Ligo et Virgo ont réussi à détecter une cinquantaine d’émissions d’ondes gravitationnelles, principalement des fusions de trous noirs. Ces nouvelles données ont permis aux astrophysiciens de revoir complètement leurs théories concernant l’évolution et la nature de ces objets fascinants, qui restent encore très mystérieux et font les beaux jours des romans et films de Science-Fiction. Il semblerait en effet que certains couples de trous noirs détectés par Virgo et Ligo résultent de l’effondrement de couples d'étoiles massives, mais certains gros trous noirs observés pourraient également résulter de fusions successives de petits trous noirs. Comme le souligne Astrid Lamberts, membre de Virgo au laboratoire Lagrange, « Les ondes gravitationnelles nous montrent clairement qu'il n'y a pas un seul schéma d'évolution des étoiles massives mais toute une diversité qu'il faut prendre désormais en compte dans nos modèles ». Les détections à répétition d’ondes gravitationnelles ont également permis de mieux comprendre un autre phénomène cosmique : la fusion des étoiles à neutrons. En 2017, la première observation d’une fusion de deux étoiles à neutrons a permis d’évaluer la nature et l’intensité du rayonnement d’énergie émis, sur l’ensemble du spectre électromagnétique, par cet événement cataclysmique. Mais les astrophysiciens comptent bien aller plus loin dans la compréhension des étoiles à neutrons et utiliser la détection et l’analyse des ondes gravitationnelles pour mieux connaître l’état étrange de la matière au cœur des ces astres qui possèdent une densité, qui défie l’entendement, qui est cinq fois celle qui règ ne dans un noyau atomique. Cette nouvelle astronomie gravitationnelle offre également un nouvel outil très précieux qui pourrait permettre, en s’appuyant sur un grand nombre d’observations, de mesurer plus précisément la vitesse d'expansion de l'Univers, un paramètre essentiel qui fait aujourd’hui l’objet d’un vif débat au sein de la communauté scientifique, car la valeur obtenue varie de manière inexplicable selon les méthodes utilisées. L’observation de ces ondes gravitationnelles est également utilisée pour vérifier de manière encore plus précise la théorie de la relativité générale et essayer de la prendre en défaut. A l’occasion de chaque nouvelle détection, les astrophysiciens comparent la forme de l'onde prévue selon le cadre de la relativité générale à celle de l'onde effectivement observée, afin de rechercher une infime différence qui pourrait indiquer que la théorie ne serait pas complète. Ce travail de comparaison permet également de tester des théories alternatives à la relativité générale. En 2017, l’observation fine de fusion d'étoiles à neutrons a par exemple permis de comparer la vitesse de la lumière à celle des ondes gravitationnelles. Résultat : les deux vitesses sont identiques, à 10-15 près. Cette équivalence parfaite des vitesses observées a permis de réfuter certaines théories physiques concurrentes, qui tentent de décrire l'accélération de l'expansion de l'Univers sans recourir à l’énergie noire, mais en modifiant les lois de la gravitation, et en postulant que la vitesse des ondes gravitationnelles et celle de la lumière sont légèrement différentes. Sur cette question concernant la vérification expérimentale de certains aspects de la relativité générale, il faut également évoquer une récente et remarquable expérience réalisée par une équipe scientifique européenne. Ces chercheurs ont analysé les signaux d’un pulsar nommé « PSR J0337+1715 » enregistré par le grand radiotélescope de Nançay, en Sologne. Cette observation visait à vérifier de manière très précise le principe de l’universalité de la chute libre, démontré pour la première fois il y a quatre siècles par Galilée, qui veut que deux corps lâchés dans un champ gravitationnel subissent la même accélération indépendamment de leur composition. Ce principe est également l’une des clefs de voute de la théorie de la relativité générale d’Einstein. Pour le vérifier dans des conditions extrêmes, les astrophysiciens ont observé un système stellaire composé du Pulsar J0337+1715, une étoile à neutrons dont le noyau stellaire possède une masse égale à 1,44 fois celle du Soleil, et de deux naines blanches dont la gravité est bien plus faible. Ces chercheurs ont pu démontrer que, même dans cette situation extrême, le champ gravitationnel du pulsar ne diffère pas de plus de 1,8 partie par million par rapport à la prédiction de la relativité générale. Il s’agit là de la vérification expérimentale la plus précise jamais obtenue de la théorie d’Einstein pour des objets dont la masse est essentiellement constituée de leur propre énergie gravitationnelle. L’astronomie gravitationnelle n’a que 5 ans, mais elle voit loin et prépare déjà le futur. Les scientifiques préparent déjà une nouvelle génération de détecteurs. Ils s’appelleront Einstein Telescope, pour la version européenne, et Cosmic Explorer, pour sa déclinaison américaine. Prévus en 2030, ces interféromètres géants pourraient être équipés de bras de 40 km, dix fois plus longs et plus sensibles que ceux de leurs homologues actuels. Ils seront capables de détecter, jusqu’aux premiers âges de l’Univers, plusieurs centaines de fusions de trous noirs et d’étoiles à neutron chaque jour. Vers 2034, ces détecteurs terrestres de très grande taille devraient être complétés par un nouvel instrument spatial, baptisé LISA, qui sera mis sur orbite. Celui-ci pourra travailler dans le spectre de grandes longueurs d’ondes et observer des phénomènes encore très mal connus, provoqués par la fusion de trous noirs supermassifs, ayant des masses colossales pouvant atteindre des millions de fois celle de notre soleil et se trouvant généralement au centre des galaxies. Ce système d’observation spatial sera composé de trois satellites reliés par faisceaux laser, de manière à former un interféromètre géant, dont les bras mesureront… 2,5 millions de kilomètres ! En combinaison avec leurs homologues terrestres, cet interféromètre spatial, LISA, tentera de percer les secrets de trous noirs supermassifs très anciens, qui figurent parmi les objets les plus mystérieux de l’Univers, et sont peut-être le produit de la coalescence progressive de trous noirs plus petits. En permettant une meilleure connaissance de la genèse et de la nature de ces trous noirs très particuliers, ces nouveaux systèmes d’observation gravitationnelle devraient nous permettre d’accomplir des progrès décisifs sur la nature de la matière noire, de l’énergie sombre, répulsive, qui s’oppose & agrave; la gravitation, et sur la vitesse d’expansion de notre Univers. Mais ces ondes gravitationnelles ne permettent pas seulement aux scientifiques de progresser à pas de géant dans la connaissance de notre Univers, elles nous ouvrent également un nouveau et fascinant chemin pour mieux comprendre l’infiniment petit. Il y a quelques semaines, des chercheurs du laboratoire LIGO du MIT, en analysant les interactions entre matière et rayonnement, sont parvenus pour la première fois à relier de manière décisive des phénomènes cosmiques aux fluctuations quantiques du vide, établissant un « pont » expérimental entre la physique quantique et la relativité générale (Voir LIGO). Comme l’a montré le physicien Werner Heisenberg il y a un siècle, dans le Cosmos, une onde se déplace toujours dans un champ d'énergie minimal, qui correspond à des fluctuations quantiques de ce système, régies par le principe d’incertitude qui empêche de connaître simultanément avec une précision absolue la vitesse et la position d’une particule. Problème, pour mettre en évidence ces fluctuations quantiques fondamentales, il faut parvenir à mesurer des variations de longueur des faisceaux laser qui sont de l’ordre du milliardième de la taille d'un atome ! Pour mesurer des variations aussi infimes, les chercheurs ont dû déployer des trésors d’ingéniosité. Ils ont notamment dû rechercher et éliminer toutes les sources de perturbations externes et de bruits possibles, à commencer par celles qui affectent les miroirs de 40 kg, sur lesquels se réfléchissent les faisceaux laser. Finalement, en déployant une multitude de systèmes de corrections et de compensation des vibrations, ces chercheurs ont réussi, pour la première fois, à mettre en évidence l'effet des fluctuations quantiques de la lumière sur des objets macroscopiques, à savoir des miroirs de réflexion pesant plusieurs dizaines de kg. Une autre découverte récente surprenante concerne la première observation probable d’un flash lumineux provenant d’une collision très particulière de deux trous noirs (Voir Science Daily). Quand deux trous noirs entrent en collision, ils finissent par fusionner lorsque leurs horizons respectifs se rencontrent. Le résultat de ce cataclysme est un trou noir plus massif et plus grand, dont la masse est cependant légèrement plus faible que la somme des deux trous noirs initiaux. Cette différence s’explique parce que cette masse manquante est dissipée sous forme d’ondes gravitationnelles. Pourtant, cette fusion n’émet en principe aucune lumière. Mais, on le sait, chaque règle a son exception. Et dans ce cas de figure, le nouveau trou noir se retrouve propulsé à grande vitesse dans l’espace. Cette accélération très violente, si elle a lieu dans un milieu riche en gaz et en poussières, peut parvenir à échauffer la matière environnante, jusqu’à provoquer une émission intense de lumière. C’est précisément le phénomène que pense avoir détecté Mathew Graham, du California Institute of Technology de Pasadena. Le signal lumineux observé provient justement d’un quasar qui serait en train d’être dévoré par un gigantesque trou noir, dans une région contenant beaucoup de gaz et de la poussière, un milieu propice à la détection d’une lumi ère produite par le déplacement d’un trou noir à plus de 700 000 km/h dans ce disque de matière. Reste que les origines de cette émission lumineuse partagent la communauté scientifique et il faudra attendre début 2021 pour être certain que ce flux de lumière a bien été causé par le trou noir : ce dernier va en effet repasser dans le disque d’accrétion du quasar au début de l’année prochaine et, si l’hypothèse de Graham est correcte, on pourra alors observer un nouveau puissant sursaut lumineux provenant de la même région cosmique. Evoquons enfin une dernière découverte de grande importance concernant les quasars. Les quasars sont des sources de rayonnement quasi-stellaire qui constituent les noyaux actifs de galaxie. Ils se composent d’un trou noir supermassif, avec un disque de matière qui tourne autour. La matière de ce disque qui n’est pas aspiré par le trou noir est éjectée à très grande vitesse dans l’espace, sous forme de flux énergétiques puissants. Un consortium international regroupant plus de 200 chercheurs, après avoir étudié pendant dix ans la radiogalaxie Centaurus A, située à 13 millions d’années-lumière de la Terre, a pu mesurer l’émission des photons gamma - les photons les plus énergétiques - de son quasar. Ils ont alors découvert que ces émissions de particules, de manière surprenante, proviennent de l’ensemble du jet des plasma, et pas seulement du centre du quasar. Ces jets de plasma issus des quasars semblent donc redistribuer de l’énergie dans tout l’Univers et jouent probablement un rôle majeur dans la structure même du Cosmos (Voir Nature). Toutes ces récentes découvertes nous révèlent un univers bien plus riche, complexe et diversifié qu’on ne l’imaginait encore récemment. Ces avancées scientifiques confirment en outre la puissance du cadre théorique de la relativité générale d’Einstein pour comprendre la nature et l’évolution du Cosmos, Enfin, ces observations confirment qu’il semble bien exister un lien fondamental subtil, qu’il reste à conceptualiser sur le plan théorique, entre la relativité générale qui forme le cadre de l’infiniment grand et la physique quantique, qui régit le monde étrange des atomes et des particules. René TRÉGOUËT Sénateur honoraire Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat e-mail : tregouet@gmail.com
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| | | Information et Communication | |
| | | | | La société iCAD, spécialisée dans l'IA pour la détection du cancer du sein, travaille actuellement sur un logiciel de prédiction du cancer du sein à deux ans, baptisé "ProFound AI Risk". Dans sa présentation faite le 1er juillet, l'entreprise américaine annonce que cette solution basée sur l'intelligence artificielle sera commercialisée en septembre. L'objectif de "ProFound AI Risk" est d'aller encore plus loin dans la détection de cancer en évaluant le risque de développer un cancer du sein à deux ans. Il combine l'âge, la densité mammaire et les changements mammographiques pour "fournir une estimation du risque de développer un cancer à court terme", précise Michele Debain, vice-présidente d'iCAD pour Europe, Moyen Orient, Afrique. Concrètement, l'outil va donner une note entre quatre niveaux de risque (bas, moyen, élevé, très élevé) permettant aux radiologues de personnaliser la surveillance et le suivi des patientes en prescrivant par exemple des examens complémentaires. « Cet outil permet de programmer le suivi des patients et d'établir un dépistage personnalisé en fonction de la nature des seins et du risque de développer un cancer », se réjouit Philippe Benillouche, radiologue au centre de radiologie parisien CSE Imagerie Médicale Numérique. Le choix de deux années n'est pas un hasard. « Dans la plupart des pays, il est recommandé de faire une mammographie tous les deux ans à partir d'un certain âge pour dépister le cancer du sein », explique Michele Debain. A ce titre, "ProFound AI Risk" pourrait réduire les cancers d'intervalles, c'est-à-dire les cancers du sein qui apparaissent entre deux mammographies de dépistage. « Il faut maintenant que le logiciel fasse ses preuves », note Patrick Toubiana, radiologue au CSE Imagerie Médicale Numérique. En effet, l'outil est dans une phase avancée de développement mais n'a pas encore obtenu le marquage CE, label indispensable pour la commercialisation dans l'Union européenne. Michele Debain précise que « plusieurs publications scientifiques ont déjà été publiées et sur le terrain, plusieurs radiologues testent ce produit en Europe et aux Etats-Unis ». iCAD est connu pour son logiciel de détection automatisée des lésions cancéreuses "ProFound AI", dont la première version date de 2001. Ce produit est couplé aux appareils de mammographies ou de tomographies utilisés pour obtenir des images des tissus intérieurs de la poitrine. De nombreux établissements de santé français l'utilisent comme le centre Gustave Roussy spécialisé dans le cancer. "ProFound IA Risk" va être intégré au logiciel de détection automatisée. Une fois commercialisé, il pourra être rapidement intégré dans le parcours patient et voir son efficacité pour réduire le nombre de cancers graves qui, pour rappel, augmente chaque année. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Usine Digitale | | | |
| | | Combiner modélisation fine des interactions moléculaires et calcul rapide, c'est le crédo de Qubit pharmaceuticals, qui vient de clore une levée de fonds d'amorçage menée par le fonds d'investissement spécialisé Quantonation. « Nous faisons rentrer un maximum de physique quantique dans un temps de calcul réduit », résume Jean-Philip Piquemal, directeur scientifique de la start-up et directeur du laboratoire de chimie théorique (CNRS-Sorbonne Université). Avec sa suite logicielle baptisée Atlas, la start-up entend mettre son savoir-faire issu de recherches menées au sein de quatre laboratoires français et américains au service des laboratoires pharmaceutiques pour les aider à développer des médicaments. Que ce soit dans les phases de criblage – le test d'un grand nombre, jusqu'au million, de molécules – ou d'optimisation des molécules candidates, la simulation numérique est déjà largement utilisée par les industriels. Mais de façon simplifiée. « Pour simuler de grosses bio-molécules et leurs interactions avec un grand nombre de candidats médicaments dans un temps réduit, la pharmacie simplifie fortement la physique, jusqu'à ignorer complètement les effets quantiques pourtant cruciaux au niveau moléculaire », pointe Jean-Philip Piquemal. La start-up, elle, inclut une partie de la physique quantique dans ses simulations. « Nous intégrons le couplage global des atomes qui se traduit par des effets dits à N corps qui jouent un rôle important dans les biomolécules portant des charges électriques et des éléments métalliques», avance le scientifique. Et de poursuivre : « Nous sommes même capables de modéliser la formation et la rupture de liaisons entre atomes, ce qui est très intéressant pour la pharmacie ». Cette simulation prenant en compte la physique quantique n'est qu'un ingrédient – le plus ancien – de l'innovation de la start-up. Le deuxième réside dans l'optimisation du code pour réduire le temps de calcul. « A partir de 2012, nous avons reformulé nos équations pour pouvoir tourner sur des supercalculateurs massivement parallèles avec jusqu'à 10 000 coeurs de calcul. Notre code, réalisé en 2016 a d'ailleurs reçu le prix Atos-Joseph Fourier en 2018 », souligne Jean-Philip Piquemal. Comme le deep learning, la modélisation moléculaire de Qubit Pharmaceuticals manipule de très grosses matrices. La start-up a donc pris le virage des processeurs graphiques (GPU) en s'inscrivant dans la convergence entre le calcul intensif (HPC) et l'intelligence artificielle. Une nouvelle adaptation du code qui aboutit à « une accélération des calculs de l'ordre du million sur ces dernières années », selon le directeur scientifique. Une accélération éprouvée en 2019 sur le supercalculateur Jean Zay, après que « le CNRS nous a sélectionnés pour faire la démonstration à pleine échelle d'un code de chimie tournant sur une machine convergée », rappelle Jean-Philip Piquemal. La start-up veut aller plus loin et travaille sur l'évolution de ses algorithmes pour préparer l'arrivée des puces quantiques. Avec, pour maître-mot, l'hybridation, soit la répartition des calculs entre processeurs quantiques et classiques. « Un gros boulot en cours consiste à déterminer au niveau industriel quels sont les calculs qui seront réellement accélérés en quantique et quels sont ceux qu'il sera préférable de faire tourner sur des GPU. En interne, nous allons organiser une compétition entre les équipes du quantique et celles du classique. S'ajoutera un travail d'optimisation de cette architecture hybride », détaille le scientifique. Qubit Pharmaceuticals entend d'abord assurer des prestations de services pour les labos pharmas dans l'optimisation des molécules candidates mais compte bien par la suite travailler sur le criblage de molécules pour co-découvrir des molécules d'intérêt avec les labos. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Industrie & Technologies | | | ^ Haut | |
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| | Nanotechnologies et Robotique | |
| | | | | Le Laboratoire de recherche en Informatique et Intelligence Artificielle du MIT (CSAIL) s'est associé à la start-up américaine Ava Robotics pour développer un robot autonome capable de désinfecter des sites potentiellement infectés par le coronavirus ainsi que d’autres agents pathogènes. Afin de neutraliser de manière quasi systématique les particules virales transportées par gouttelettes, le dispositif est équipé de rayons Ultraviolet C (UVC). Ces rayons de courte longueur d’onde, filtrés par la couche d’ozone de l’atmosphère, sont les plus nocifs pour l’être humain. Leur utilisation en laboratoire et milieu stérile n’est pas nouvelle, mais elle est aussi très encadrée. D’où l’idée de coupler des lampes à UVC à un robot autonome afin de ne pas exposer le personnel. "Nous nous concentrons sur le contrôle à distance pour réduire l’intervention humaine et, par conséquent, le risque supplémentaire de propager Covid-19 lors de l'exécution du système", ajoute Alyssa Pierson, chercheuse au CSAIL et responsable du projet au sein du Massachusetts Institute of Technology. Le robot est équipé de la solution mise au point par Ava Robotics, qui cartographie l'espace et y fixe des points de repères pour se déplacer. Les rayons sont diffusés via un dosimètre qui diffuse la quantité adaptée. Le prototype a été testé au sein d’un bâtiment de la Greater Boston Food Bank (GBFB), une banque alimentaire américaine, avec succès. Il peut, selon ses concepteurs, parcourir une surface de 400 m² en une demi-heure et, surtout, neutraliser au moins 90 % des particules de coronavirus. Ava Robotics est historiquement positionnée sur les robots de téléprésence. Ce projet pourrait permettre à la start-up américaine de proposer ses services aux secteurs qui ont des infrastructures logistiques mais aussi celles qui accueillent du public. Les secteurs de la restauration, du retail et certains services publics, comme les écoles, pourraient être intéressés. "Les résultats sont suffisamment encourageants pour que cette approche soit retenue dans le cadre de la désinfection d'autres environnements, comme les usines, les restaurants et les supermarchés", concluent les deux partenaires. La société danoise Blue Ocean Robotics, qui a développé des robots dans le domaine de la santé, a développé une technologie similaire qui a récemment séduit les hôpitaux chinois, avec plus de 2 000 robots commandés. En France, plus précisément en Charente-Maritime, c'est l’entreprise Shark Robotics qui a transformé son robot Rhyno Protect en appareil de décontamination. Il repose sur un système de micro-pulvérisations via une lampe UVC. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Usine Digitale | | | ^ Haut | |
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| | | | | | Les accélérateurs de particules les plus puissants sont aujourd'hui limités à un champ électrique accélérateur de l'ordre de 100 MV/m. Pour augmenter l'énergie, les physiciens n'ont pas d'autre choix que de construire des accélérateurs de plus en plus grands comme le LHC au Cern. Cependant, une voie alternative se dessine avec les lasers pétawatt (1015 W) : l'accélération par champ de sillage dans les plasmas. Concrètement, l'impulsion laser traverse un plasma en laissant derrière elle un « sillage » constitué de cavités vides d'électrons – ceux-ci s'accumulant au fond et sur les côtés des cavités. Si des électrons sont injectés dans l'une de ces cavités, à proximité immédiate du fond, alors le champ électrique produit par des électrons excédentaires du sillage peut les accélérer très puissamment, jusqu'à 100 GV/m, soit mille fois plus qu'un accélérateur conventionnel utilisant les radiofréquences. Entre 2015 et 2019, le projet européen Eupraxia (European Plasma Research Accelerator with eXcellence In Applications) a permis de produire une étude de conception pour un accélérateur plasma destiné à la recherche scientifique et à des applications médicales et industrielles. Des équipes de l'Irfu impliquées fortement dans la physique du faisceau de particules ont montré que des solutions d'accélérateur plasma existent, avec une qualité de faisceau approchant celle d'accélérateurs conventionnels. Elles ont notamment participé aux workpackages « Physique et simulations », « Design et optimisation des lignes de transport faisceau » et « Diagnostics » – dont certains ont été pilotés par l'Irfu. L'étude détaillée des mécanismes physiques a pu guider efficacement les simulations numériques sur une configuration d'accélérateur à deux étages – chaque simulation durant plus de 10 heures avec 2048 nœuds de calcul – et prouver que tous les objectifs peuvent être atteints avec un plasma long de 30 cm et de densité électronique 1017 cm-3 et un laser de 400 térawatts et 50 joules. Des méthodes innovantes ont été proposées pour accélérer le faisceau et le conduire à travers les deux étages plasma jusqu'à l'utilisateur final sans le dégrader. Une analyse des tolérances aux erreurs a permis d'identifier les composants les plus sensibles auxquels un soin particulier devrait être apporté lors de la fabrication et l'installation. Grâce à une étroite collaboration, les partenaires d'Eupraxia ont identifié puis optimisé plusieurs schémas d'injection et d'extraction compatibles avec les objectifs visés. Dans une étape ultérieure, ils sélectionneront la configuration d'accélération et les systèmes laser et plasma les plus performants avant d'entamer des études techniques plus détaillées pour cette future grande infrastructure de recherche européenne. Le consortium Eupraxia regroupe 16 membres – instituts de recherche et universités européennes – et 25 partenaires associés répartis en Europe, Amérique et Asie, ainsi que 5 entreprises du secteur des lasers de puissance. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash CEA | | | |
| | | Il existe une vaste classe de matériaux que les physiciens qualifient de « fortement corrélés ». Elle inclut des isolants et des matériaux électroniques possédant des propriétés électroniques et magnétiques inhabituelles, et même les neutrons composant les étoiles à neutrons. Leurs propriétés proviennent de ce que leurs constituants interagissent très fortement entre eux : de nouvelles caractéristiques, absentes des particules isolées, apparaissent alors au niveau collectif. Les propriétés incomparables des matériaux fortement corrélés sont souvent utiles du point de vue technologique. Ainsi, elles sont utilisées dans les aimants supraconducteurs et les technologies de stockage magnétique, mais aussi dans le champ émergeant des « technologies quantiques ». Or, une équipe de scientifiques dirigée par Jean-Philippe Brantut à l’Institut de physique de l’EPFL a découvert le premier matériau complexe fortement corrélé dont les constituants sont fortement couplés à la lumière à l’échelle du photon. Ce matériau est ce que les chercheurs appellent un « gaz de Fermi », c’est-à-dire, schématiquement, un gaz d’atomes neutres refroidis à une température très proche du zéro absolu, où les atomes appartenant à la même famille de particules que les électrons ou les neutrons manifestent des effets similaires de forte corrélation. En plaçant ce gaz de Fermi entre deux miroirs optiques hautement réfléchissants - une « boîte à lumière » -, les chercheurs ont découvert que les interactions avec la lumière pouvaient atteindre une force sans précédent. « Nous allons désormais utiliser ceci pour mieux contrôler et mieux comprendre les propriétés de systèmes en corrélation quantique, pour lesquelles il est difficile de faire des calculs théoriques », explique Jean-Philippe Brantut. « Inversement, cela pourrait permettre d’utiliser des matériaux fortement corrélés dans le cadre d’applications relevant des technologies quantiques où l’interfaçage avec la lumière constitue un prérequis ». Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash EPFL | | | ^ Haut | |
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| | Santé, Médecine et Sciences du Vivant | |
| | | | | Les connaissances sur la Covid-19, acquises au fil de l’épidémie, ont rapidement permis d’observer que l’infection n’avait pas uniquement une incidence respiratoire : elle a aussi fréquemment des conséquences vasculaires. Des anomalies de la coagulation ont en effet été décrites, avec la formation de caillots sanguins au niveau des capillaires pulmonaires et rénaux (thrombose), dont la survenue est associée à l’inflammation de la paroi des vaisseaux et, sur le plan clinique, à la sévérité de la maladie et au risque de mortalité. Or ces différentes anomalies n’ont pas été décrites dans les infections respiratoires classiques, comme la grippe ou celles causées par les autres coronavirus : cela conduit à penser que, au-delà d’être une maladie respiratoire, la Covid-19 pourrait donc être une maladie vasculaire. Le fait que le récepteur utilisé par le virus pour pénétrer nos cellules (récepteur ACE2) soit présent tant au niveau de la muqueuse pulmonaire que des cellules de la paroi vasculaire renforce cette hypothèse. Afin de l’explorer, l’équipe de David Smadja, spécialisée dans l’étude de la biologie vasculaire et des mécanismes de la coagulation, a conduit une étude clinique au sein de l’Hôpital européen Georges-Pompidou à Paris, au cours du mois de mars 2020. Ces travaux ont bénéficié d’un financement de l’Agence nationale de la recherche (ANR). Ils visaient à rechercher des biomarqueurs sanguins associés à une atteinte des vaisseaux, capables d’indiquer la présence ou le risque de survenue de ces complications chez les patients atteints de Covid-19. L’objectif est de pouvoir identifier précocement les malades qui nécessitent une surveillance étroite. L’étude a inclus 40 adultes atteints de Covid-19. Ils ont tous bénéficié d’un bilan d’hémostase complet et d’un dosage des biomarqueurs sanguins susceptibles d’illustrer une atteinte vasculaire pulmonaire. Les résultats de ces analyses ont été mis en regard de l’évolution de l’état des patients. Il est ainsi apparu que deux biomarqueurs, le taux circulant de E-sélectine et plus encore celui de l’angiopoïétine-2, sont corrélés à la gravité de la maladie. Sur le plan physiologique, l’angiopoïétine-2, un facteur de croissance vasculaire, est stockée dans les cellules de la paroi des vaisseaux (cellules endothéliales). La E-sélectine est quant à elle une protéine notamment impliquée dans l’adhésion cellulaire, présente à la surface de ces mêmes cellules. Elles sont toutes deux connues pour être des marqueurs de l’activation des cellules de l’endothélium vasculaire, par exemple lors d’une inflammation. « En cas de deuxième vague épidémique, l’angiopoïétine-2 pourrait donc être utilisée afin de repérer les patients à ri sque d’aggravation, qui devraient bénéficier d’une surveillance plus étroite, ou être accueillis directement en réanimation », anticipe David Smadja. D’autres perspectives se dessinent. Grâce à différentes collaborations, l’objectif du chercheur est maintenant de comprendre les liens entre les complications vasculaires et le récepteur ACE2 dont on connaît l’importance pour l’entrée du virus dans les cellules endothéliales. Les liens entre les complications vasculaires et la survenue d’une réaction inflammatoire exacerbée (l’orage cytokinique) doivent aussi être étudiés. « Sur un plan plus clinique, on observe qu’un dosage précoce des marqueurs de l’atteinte vasculaire offre le moyen de prédire si la maladie peut s’aggraver, mais cette approche pronostique n’a jamais été conduite dans d’autres infections respiratoires. Nous allons donc mener les mêmes analyses chez des patients atteints d’autres maladies respiratoires l’ ;hiver prochain, pour distinguer ce qui relève d’un phénomène générique lié aux infections de ce qui relève d’un mécanisme plus spécifiquement lié au Covid-19 », conclut-il. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Inserm | | | |
| | | Des chercheurs américains de l’Université du Kentucky ont découvert une nouvelle pathologie, dont le principal symptôme est la démence. « Beaucoup de gens que l’on pense atteints de la maladie d’Alzheimer n’en souffrent pas en réalité », explique Erin Abner, professeur du Sanders-Brown Center on Aging de l’Université du Kentucky, qui a participé à la recherche. Il y a d’autres maladies cérébrales qui provoquent les mêmes symptômes qu’Alzheimer »." Avec ses collègues, elle mène des recherches sur la santé cérébrale et le vieillissement sur le long-terme. Dans cette recherche, les données issues de l’autopsie cérébrale de 375 personnes âgées ont été utilisées. La protéine TDP-34 a été détectée par les scientifiques, c'est le "nouveau vilain garçon du cerveau" d’après les propos d’Erin Abner. Elle peut être présente dans le cerveau sans provoquer de maladie, mais les chercheurs ont constaté qu’elle peut être une cause de démence. Au total, ils ont constaté une accumulation anormale de 4 protéines chez environ 19 % des patients ayant souffert de démence. « Cela n’est pas une bonne nouvelle, parce que cela veut dire que si nous pouvons soigner complètement la maladie d’Alzheimer, nous aurons toujours à trouver une solution pour la TDP-43 et la synucléine alpha (une autre protéine présente de manière anormale), et elles sont communes chez les personnes âgées », souligne la chercheuse. « Nous avons encore beaucoup à apprendre ». Cette étude n’est qu’une étape dans leurs travaux globaux sur la santé cérébrale. L’équipe de ce centre américain espère pouvoir mettre au point un traitement contre la maladie d’Alzheimer d’ici à 2050. La maladie d'Alzheimer est due à une dégénérescence des neurones. 900 000 personnes en souffrent en France. Aujourd’hui, les traitements permettent de soulager certains symptômes, mais rien ne permet d’en guérir. Avec l’augmentation de l’espérance de vie, le nombre de personnes atteintes devrait augmenter dans les années à venir. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash JAMA | | | |
| | | Une équipe de l’École de médecine Mount Sinai (New York) a confirmé l'existence d'une association entre l'infection à COVID-19 et l’incidence de l’accident vasculaire cérébral et engage les hospitaliers à mieux détecter ce risque d’AVC chez les patients hospitalisés. L'étude cas-témoins, présentée dans l’American Journal of Neuroradiology, estime que le risque d’AVC ischémique aigu est multiplié par 4 avec COVID-19. L’auteur principal, le Docteur Puneet Belani, professeur de radiologie et de neurochirurgie, a mené cette étude rétrospective cas-témoins auprès de 41 patients âgés de 65 ans en moyenne et 82 témoins appariés selon l'âge, le sexe et les facteurs de risque. Les patients ont subi une imagerie de détection de l’AVC et ont été diagnostiqués avec un AVC aigu entre le 16 mars et le 5 avril 2020, dans 6 hôpitaux de New York. Les témoins avaient subi une évaluation sans imagerie et ne présentaient aucune preuve d'infarctus aigu. L’analyse constate que parmi les patients ayant subi un AVC ischémique aigu, 46,3 % présentaient une infection à COVID-19 vs 18,3 % des témoins ; après ajustement en fonction de l'âge, du sexe et des facteurs de risque, COVID-19 est associée de manière indépendante et significative à un risque multiplié par près de 4 d’AVC ischémique aigu (vs témoins). C’est la première grande étude évaluée par des pairs qui suggère que l'infection au COVID-19 est un facteur de risque d'accidents vasculaires cérébraux aigus, même après prise en compte des facteurs de confusion possibles. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash AJNR | | | |
| | | Verrons-nous un jour des singes aussi intelligents que les humains ? Cette perspective fait naturellement penser à la célèbre saga La Planète des Singes. Cependant, il est actuellement plutôt question d’en savoir davantage sur l’évolution du cerveau humain. Preuve en est avec ces recherches menées par des chercheurs du Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics de Dresde (Allemagne), en collaboration avec l’Institut central pour les animaux d’expérimentation de Kawasaki (Japon). Les scientifiques allemands et japonais ont utilisé des embryons de ouistitis, chez lesquels ils ont augmenté le volume du néocortex. Autrement dit, les chercheurs ont piraté l’évolution du cerveau de ces primates. La principale différence entre les grands singes et l’Homme se situe évidemment au niveau du cerveau, notamment au niveau de sa taille et de sa structure. Il est surtout question d’une expansion du néocortex cérébral, au centre des fonctions cognitives. Or, ce dernier est trois fois plus imposant chez l’humain que chez le chimpanzé, son plus proche parent. Ainsi, l’objectif de l’étude en question était de comprendre comment le néocortex a pu faire l’objet d’une telle expansion et ainsi nous donner autant de capacités cérébrales. Les scientifiques ont travaillé sur le gène ARHGAP11B, issu d’une mutation du gène ARHGAP11A. Cette mutation est intervenue il y a 1,5 million d’années, à l’embranchement de l’évolution séparant les humains des chimpanzés. De cette séparation proviennent les Néandertaliens, les Dénisoviens ainsi que les humains d’aujourd’hui. Le fait est que le gène en question code une protéine permettant l’accroissement de la production de cellules souches neurales. Pour les chercheurs, la mutation de ce gène a immédiatement influencé l’évolution humaine. En 2015, les chercheurs allemands avaient déjà augmenté la production de cellules souches cérébrales chez des souris. Toutefois, il s’agissait d’une version boostée du gène ARHGAP11B. Cette fois, il est question d’une expérience sur des fœtus de ouistitis avec la version classique du gène. Trois à cinq jours après l’ovulation, les chercheurs ont implanté le fameux gène chez les embryons. Ensuite, ces derniers ont grandi durant 101 jours avant interruption, c’est-à-dire une cinquantaine de jours avant la naissance naturelle. Selon les scientifiques, trois évolutions majeures ont découlé de la présence du gène. Citons tout d’abord une augmentation de la taille du néocortex et une configuration en plis. Cette configuration permet habituellement au cerveau humain de se développer en tenant compte de la taille réduite de la boîte crânienne. Enfin, il est question d’une augmentation du nombre de cellules progénératives des neurones. Or, ces cellules sont très importantes dans l’évolution cérébrale des singes. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Science Post | | | |
| | | Quel patient va développer une forme grave de Covid-19 ? C’est une question essentielle à laquelle il faut répondre pour améliorer la prise en charge individuelle et le pronostic de ces patients. Dans une publication parue dans Science le 13 juillet, des équipes de l’AP-HP, de l’Inserm, d’Université de Paris, de l’Institut Pasteur et de l’Institut Imagine, décrivent un phénotype immunologique unique et inattendu chez les patients graves et critiques, consistant en une réponse fortement altérée des interférons (IFN) de type I, associée à une charge virale sanguine persistante et à une réponse inflammatoire excessive. Ces données suggèrent que la déficience en IFN de type I dans le sang pourrait être la marque des formes graves de Covid-19 et soulignent l’intérêt d’approches thérapeutiques associant l'administration précoce d'IFN avec une thérapie anti-inflammatoire adaptée ciblant l'IL-6 ou le TNF-α chez les patients en prévention d’une forme sévère. Environ 5 % des personnes atteintes de Covid-19 évoluent vers une forme grave ou critique et développent notamment une pneumonie sévère se transformant en syndrome de détresse respiratoire aiguë. Si ces formes surviennent parfois au début de la maladie, les observations cliniques décrivent généralement une progression de celle-ci en deux étapes, commençant par une forme légère à modérée, suivie d'une aggravation respiratoire 9 à 12 jours après l'apparition des premiers symptômes. Cette évolution soudaine suggère une dérégulation de la réponse inflammatoire de l'hôte. Un nombre croissant d’indications suggère que cette aggravation est provoquée par une forte augmentation des cytokines. Cet emballement de la réponse inflammatoire est corrélé à une infiltration massive dans les poumons de cellules immunitaires innées, à savoir des neutrophiles et des monocytes, créant des lésions pulmonaires et un syndrome de détresse respiratoire aiguë. Par analogie avec une maladie génétique conduisant à une pathologie pulmonaire semblable et identifiée à l’Institut Imagine par l’équipe du chercheur Inserm Frédéric Rieux-Laucat, l’hypothèse initiale supposait une production excessive des interférons (IFN) de type 1, un marqueur de la réponse aux infections. Or chez les patients gravement malades, les équipes de Darragh Duffy (Unité d’Immunobiologie des cellules dendritiques, Institut Pasteur/Inserm), de Frédéric Rieux-Laucat (Laboratoire d’immunogénétique des maladies auto-immunes pédiatriques de l’Institut Imagine - Inserm/Université de Paris), de Solen Kernéis (Equipe Mobile d’Infectiologie, AP-HP.Centre - Université de Paris) et de Benjamin Terrier (Département de Médecine Interne, AP-HP. Centre - Université de Paris) montrent que la production et l’activité des IFN de type I sont fortement diminuées dans les formes les plus sévères de la Covid-19. A cela s’ajoute une charge virale sanguine persistante, témoignant du mauvais contrôle de la réplication virale par le système immunitaire des patients et conduisant à l’emballement d’une réponse inflammatoire inefficace et pathologique. L'inflammation, provoquée par le facteur de transcription NF-kB, entraîne par ailleurs une augmentation de la production et de la signalisation du facteur de nécrose tumorale (TNF)-alpha et de l'interleukine IL-6, une cytokine pro-inflammatoire. Cette faible signature des IFN de type I diffère de la réponse induite par d'autres virus respiratoires tels que le virus respiratoire syncitial humain ou le virus de la grippe A, tous deux caractérisés par une forte production de l'IFN de type I. L’étude révèle par ailleurs que de faibles taux d'IFN de type 1 dans le plasma précèdent l’aggravation clinique des patients et leur transfert en soins intensifs. Les taux d’IFN de type 1 circulant caractériseraient même chaque stade de maladie, les taux les plus bas étant observés chez les patients les plus graves. Ces résultats suggèrent que dans l’infection à SARS-CoV-2 la production de l'IFN de type I est freinée chez l'hôte infecté, ce qui pourrait expliquer les formes sévères plus fréquentes chez des individus faiblement producteurs de cette cytokine, comme les personnes âgées ou ceux ayant des comorbidités. Par conséquent, la déficience en IFN de type I pourrait être une signature des formes graves de la COVID-19 et pourrait permettre d’identifier une population à haut risque. Ces résultats suggèrent en outre que l'administration d'IFN-alpha combinée avec une thérapie anti-inflammatoire ciblant l'IL-6 ou le TNF-α, ou des corticoïdes comme la dexamethasone, chez les patients les plus sévères, pourrait être une piste thérapeutique à évaluer pour enrayer les formes sévères de COVID-19. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash APHP | | | |
| | | Une étude rendue publique par l'Institut national de la santé italien démontre que les moustiques ne transmettent pas le coronavirus. L'Organisation mondiale de la santé (OMS) avait déjà fait savoir qu'il n'y avait aucune preuve que la maladie pouvait être transmise par ces insectes, qui sont susceptibles de transmettre le paludisme, la dengue ou d'autres maladies quand ils piquent des humains. Mais la dernière étude, réalisée en collaboration avec IZSVe, une organisation de recherche sur la santé animale, a démontré que le moustique tigre ou le moustique commun ne transmettait pas la COVID-19. Les tests ont prouvé que le virus, transmis aux moustiques en leur faisant ingérer du sang infecté, n'avait pas été capable de se dupliquer, a expliqué l'Institut dans un communiqué. Il est donc impossible aux insectes de transmettre le virus par leurs piqûres. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Radio Canada | | | |
| | | Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent chez les femmes. Le risque cumulé qu’une femme développe un cancer du sein est d’environ 5 % dans le monde, avec un risque de décès de 1,4 %. En 2018, plus de 2 millions de nouveaux cas ont été diagnostiqués, ce qui représente près de 25 % de tous les cas de cancer dans le monde. Différentes études épidémiologiques menées ces dernières années ont permis de mieux appréhender les facteurs susceptibles d’accroître les risques de développer un cancer du sein. Dans la majorité des cas, les différents facteurs de risques identifiés sont des facteurs comportementaux liés par exemple à une mauvaise alimentation ou à la consommation d’alcool ; des facteurs hormonaux en lien avec une prise de pilule contraceptive très précoce ou très prolongée ou encore la prise de traitements hormonaux à la ménopause ; et enfin des facteurs environnementaux tels que la pollution de l’air ou des cycles lumière/obscurité modifiés, comme ceux que connaissent les travailleurs de nuit. C’est justement à cet effet du décalage horaire chronique sur le développement des tumeurs mammaires que se sont intéressés les chercheurs du laboratoire ONCOSTEM (U 935 Inserm/UPSaclay) et du laboratoire GABI (INRAE/AgroParisTech/UPSaclay, Jouy-en-Josas). Les scientifiques ont utilisé un modèle de souris qui développaient spontanément des tumeurs mammaires. Les animaux ont été soumis à un décalage horaire continu reproduisant expérimentalement un rythme de travail décalé (alternance de travail de jour et de nuit ou à cheval sur des périodes diurnes et nocturnes). Les chercheurs ont alors pu observer que le dérèglement circadien avait bien un impact significatif sur le développement des tumeurs mammaires. Ce dérèglement du rythme veille/sommeil augmentait la dissémination des cellules cancéreuses et la formation de métastases dans ces modèles animaux. Ainsi, l’augmentation de l’expression de la chemokine Cxcl5 dans les tumeurs conduit à une infiltration accrue des cellules myéloïdes CXCR2 + qui favorise un microenvironnement immunosuppresseur. Ces effets négatifs peuvent être corrigés par l’utilisation d’un inhibiteur de la voie CXCR2/CXCL5 et donc limiter l’effet du stress circadien sur la progression tumorale. Ces résultats expérimentaux renforcent les résultats d’études épidémiologiques montrant que les femmes pré-ménopausées exposées par leur travail à des rythmes décalés sur de longues périodes seraient particulièrement exposées à des cancers du sein plus agressifs. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Inserm | | | |
| | | L’équipe de recherche PICNIC Lab, dirigée par le Professeur Lionel Naccache à l’Institut du Cerveau (Sorbonne Université / Inserm / CNRS / AP-HP), publie deux études importantes concernant les malades souffrant d’un trouble durable de la conscience comme les patients en « état végétatif » ou en « état de conscience minimale ». La première étude décrit la découverte et la validation d’un nouveau signe d’examen clinique permettant d’identifier, au sein de ces malades non communicants, ceux dont le fonctionnement cérébral est le plus riche. Les scientifiques ont observé que la réponse réflexe de sursaut au bruit (clignement des paupières à la suite d’un son brusque) présentait une habituation chez les patients capables de prévoir et d’anticiper cette répétition. Lorsque les sons étaient répétés, ils étaient capables d’inhiber cette réponse comportementale. À l’inverse, un sursaut au bruit inépuisable était surtout présent chez les malades dont l’examen clinique détaillé et les explorations cérébrales révélaient une activité cérébrale et cognitive très pauvres. Au-delà de cette valeur diagnostique, la présence de ce signe clinique, facile à rechercher au lit du malade, permettait également de prédire une amélioration de leur état de conscience à six mois. L’invention de nouveaux signes cliniques, fondée sur l’utilisation des techniques d’imagerie cérébrale structurelle et fonctionnelle les plus récentes, démontre également la vitalité et le renouveau contemporains de la sémiologie neurologique. Cet article a été choisi par le comité éditorial de la revue mondiale de neurologie Brain comme « Editor’s choice » en raison de son caractère novateur et de son importance. La seconde étude révèle, quant à elle, comment la stimulation électrique transcrânienne en courant continu (tDCS) du lobe frontal de ces malades améliore leur état de conscience. En comparant les patients ayant présenté une amélioration comportementale après une séance unique de tDCS, aux patients ne présentant pas d’amélioration, les chercheurs ont montré que la réponse clinique à la tDCS était associée à une augmentation de marqueurs EEG spécifiques de la conscience : l’amélioration de l’état de conscience était associée à une amélioration des oscillations et de la communication à longue distance entre les régions préfrontales et pariétales dans les bandes de fréquence thêta-alpha:4-10Hz. Par ailleurs, l’équipe de recherche a également montré, grâce à une simulation de la distribution du courant électrique basée sur l’anatomie individuelle des patients, que la réponse clinique à la tDCS était corrélée à l’intensité du champ électrique au niveau du cortex en regard des électrodes de stimulation. Autrement dit, plus le cortex préfrontal d’un patient donné était effectivement stimulé électriquement, plus son état clinique et son activité cérébrale avaient tendance à s’améliorer. Ces résultats sont importants à la fois sur le plan clinique, - en ouvrant la voie au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques de stimulation personnalisée -, et sur le plan de la recherche fondamentale en confirmant l’importance du cortex préfrontal et du réseau fronto-pariétal dans la physiologie de la conscience, ainsi que le postule la théorie de l’espace global neuronal développée depuis une vingtaine d’années par Stanislas Dehaene, Jean-Pierre Changeux et Lionel Naccache à l’Institut du Cerveau (Sorbonne Université / Inserm / CNRS / AP-HP). Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Inserm | | | |
| | | Les chercheurs de l'Université de Washington à Saint-Louis ont mis au point un vaccin anti-COVID-19 délivré par le nez et qui protège les souris du virus. L'administration nasale produit une réponse immunitaire plus étendue que l'injection intramusculaire. Prochaine étape, tester le candidat sur des primates non humains puis chez l’Homme, pour valider sa sécurité et son efficacité. Contrairement aux autres candidats vaccins, ce vaccin en développement, documenté dans la revue Cell est administré par le nez, un site plus « pratique » mais surtout le site initial de l'infection. Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont découvert que la voie d'administration nasale créait une forte réponse immunitaire dans tout le corps, mais qu'elle était particulièrement efficace dans le nez et les voies respiratoires, empêchant l'infection de s'installer dans le corps. Les scientifiques confirment une protection très significative contre l'infection. L'auteur principal, le Docteur Michael S. Diamond, Professeur de médecine et de microbiologie moléculaire, de pathologie et d'immunologie, commente ces résultats : « ces souris se sont avérées bien protégées contre la maladie. Chez certaines souris, nous avons observé des preuves d'immunité stérilisante soit l’absence de signe d'infection après exposition de la souris au virus ». On sait que 4 approches principales sont poursuivies pour le développement du vaccin anti-COVID-19 : à partir du virus lui-même, à partir de vecteurs viraux, de protéines du virus ou encore directement à partir de l’acide nucléique qui va produire, une fois dans les cellules hôtes, des copies de la protéine virale. Ici, les chercheurs ont inséré la protéine de pointe du virus (S), que le coronavirus utilise pour envahir les cellules, à l'intérieur d'un autre virus – appelé adénovirus – qui provoque le rhume. Les scientifiques ont modifié cet adénovirus de manière à le rendre incapable de provoquer une maladie. L'adénovirus inoffensif transporte la protéine de pointe dans le nez, ce qui permet au corps de développer sa défense immunitaire contre SRAS-CoV-2 mais sans développer de maladie. Les chercheurs précisent que, contrairement au vaccin contre la grippe appelé FluMist administré par le nez, qui utilise une forme affaiblie du virus de la grippe vivant et ne peut pas être administré à certains groupes de personnes dont le système immunitaire est compromis par des maladies telles que le cancer, le VIH et le Diabète, le nouveau vaccin intranasal anti-COVID-19, qui n'utilise donc pas de virus vivant capable de se répliquer, serait plus sûr et pourrait donc être administré plus largement. Les chercheurs qui ont comparé les 2 modes d’administration (injection intra-musculaire et administration nasale) chez la souris, constatent que la voie d'administration nasale a empêché l'infection dans les voies respiratoires supérieures et inférieures – le nez et les poumons – suggérant que les personnes vaccinées ne propageraient pas le virus et ne développeraient pas d'infection. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Cell | | | |
| | | En excluant les études qui n’ont pas le recul suffisant, Santé Publique a pu estimer la proportion globale des formes asymptomatiques de Covid-19 à 24,3 %. Santé publique France révèle dans son étude que la probabilité d’une transmission pré-symptomatique est d’abord fondée par la mesure d’un intervalle générationnel à environ 3-4 jours alors que la durée d’incubation médiane est de 5 jours. Des données biologiques issues de prélèvements nasopharyngés avant et après les symptômes et l’étude de la cinétique de la charge virale permettent également de créditer l’hypothèse d’une transmission présymptomatique. Enfin, d’autres études épidémiologiques de paires « infectants-infectés » et une méta analyse convergent pour positionner autour des 50 % la part des contaminations lors de la phase pré-symptomatique. L’agence sanitaire note que cette proportion serait probablement plus faible dans un contexte d’épidémie généralisée, où l’isolement des cas et le traçage des contacts sont moins intenses. Sans toux ni éternuements et en dehors de contaminations manuportées pas ou peu documentées dans la littérature scientifique, il ne reste guère que les aérosols infectieux pour expliquer les modalités de transmission du Coronavirus SARS CoV-2 en phase pré-symptomatique. Ce qui signifie concrètement que le simple fait de respirer dans un lieu clos peu ou pas ventilé à proximité d’une personne infectée sans symptômes apparents représente un risque majeur de contamination. Et vous aurez beau vous laver les mains autant de fois que vous le voudrez et respecter les mesures de distance sociales, les risques de contamination resteront les mêmes. Ils seront plus liés à la cinétique des flux d’air, à la ventilation et à la durée d’exposition qu’au respect des gestes barrières contre les gouttelettes qui sont inefficaces contre les aérosols infectieux. Plus la science avance, plus la généralisation du port du masque dans les lieux clos devient une évidence si l’on veut éviter une nouvelle période de confinement à domicile. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Caducée | | | ^ Haut | |
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