RTFlash n°1234 : Des nouveaux matériaux innov ants pour des bâtiments recyclables et neutr es en carbone

Les chercheurs du Ronald Hanson Lab de QuTech (une collaboration entre l’Université technologique de Delft aux Pays-Bas et TNO) travaillent sur la transmission d’informations quantiques en utilisant des bits quantiques (qubits) dans le diamant. Ils ont récemment démontré qu’ils pouvaient transférer ces informations entre deux nœuds non directement connectés par téléportation quantique – une première. À terme, ce type de téléportation pourrait être utilisé pour créer un internet quantique, car il est robuste et "incassable".

La téléportation quantique nous fait souvent penser à Star Trek. Si la téléportation n’est pas possible pour des objets tels que des êtres humains, elle l’est pour des états quantiques encodés sur des particules se comportant selon la mécanique quantique. Le processus n’implique aucun transfert physique de matière, mais le transfert instantané d’un état quantique entre des particules séparées par une distance immense ; il est effacé sur le site de l’expéditeur et apparaît immédiatement sur le site du destinataire. De tels systèmes permettent d’implémenter des bits quantiques (‘qubits’), des systèmes quantiques à deux états, qui représentent la brique computationnelle de base en information quantique.

L’idée de base de la téléportation est que deux nœuds de réseau, traditionnellement appelés Alice et Bob, partagent une paire de particules intriquées (en cryptographie quantique, Alice est l’expéditrice d’un message et Bob est le destinataire). Les particules intriquées sont celles qui restent liées d’une manière impossible en physique classique, quelle que soit la distance qui les sépare. Albert Einstein a appelé cet effet "action fantôme à distance". Alice interagit ensuite avec une troisième particule – dans un état inconnu – avec sa moitié de la paire intriquée, mesure le résultat de l’interaction et en informe Bob par un canal classique. Muni de cette information et d’une mesure sur sa moitié de la paire intriquée, Bob peut reconstruire l’état inconnu d’origin e, qui est celui qui a été téléporté.

La téléportation a été proposée théoriquement pour la première fois en 1993 et a été démontrée expérimentalement pour la première fois en 1997 avec la téléportation de la polarisation d’un photon. Depuis, plusieurs équipes de chercheurs ont téléporté les états des spins atomiques, des spins nucléaires et des ions piégés, pour ne citer que trois exemples. Les chercheurs ont également réussi à téléporter "deux degrés de liberté" – le spin et le moment angulaire orbital – entre des photons individuels.

Ronald Hanson et ses collègues ont récemment réalisé le tout premier réseau quantique à trois nœuds en utilisant des "centres de vacance d’azote" (notés "NV") dans le diamant comme qubits. Les centres de vacance d’azote sont des défauts dans le réseau d’atomes de carbone du matériau où un atome d’azote s’est substitué à un atome de carbone. Chaque nœud contient un qubit de communication et un nœud contient également un qubit de mémoire qui peut stocker l’information quantique dans le nœud.

Pour téléporter des informations quantiques d’un émetteur à un récepteur, leurs qubits respectifs doivent être intriqués. Lorsqu’une "mesure de l’état de Bell" est effectuée sur le qubit de l’expéditeur, son état quantique est téléporté, c’est-à-dire qu’il disparaît du nœud de l’expéditeur et apparaît dans celui du destinataire. Cet état quantique, qui arrive sous une forme cryptée, peut ensuite être décrypté en utilisant le résultat de la mesure de l’état de Bell, c’est-à-dire en l’envoyant au récepteur par un canal classique, tel qu’une fibre optique.

Jusqu’à présent, ce processus n’avait été démontré que pour deux points de réseau adjacents, Alice et Bob. L’ajout d’un troisième point (appelé Charlie) n’est pas facile, car l’intrication entre Alice et Charlie doit être créée par l’intermédiaire de Bob. L’intrication doit également être d’une grande fidélité pour que la téléportation réussisse.

Ronald Hanson et ses collègues y sont parvenus en installant des détecteurs supplémentaires qui identifient mieux les "faux" signaux provenant des photons indésirables émis dans leur système. Ils ont également amélioré la mémoire utilisée pour stocker les informations en protégeant le qubit de mémoire des interactions avec le qubit de communication et l’environnement cristallin. Ces interactions provoquent un phénomène connu sous le nom de décohérence qui fait perdre au qubit l’information quantique qu’il contient. Enfin, ils ont amélioré la lecture de la mémoire du qubit en filtrant les "mauvaises" lectures en temps réel, ce qui augmente in fine la fidélité.

Toutes ces mesures leur permettent de téléporter des informations quantiques entre les nœuds Alice et Charlie non-adjacents. Pour ce faire, ils ont d’abord intriqué les qubits d’Alice et de Charlie via le qubit de Bob. Charlie stocke ensuite une partie des états intriqués sur son qubit de mémoire et prépare l’état quantique à téléporter sur son qubit de communication. L’application de la mesure d’état de Bell à Charlie téléporte l’état vers Alice.

Les chercheurs travaillent actuellement à l’augmentation du nombre de qubits de mémoire, ce qui permettra d’exécuter des protocoles plus complexes. Ils envisagent également d’intégrer des fibres optiques conventionnelles dans leur expérience. Cela permettrait de sortir la technologie du laboratoire et de l’intégrer dans des réseaux déjà utilisés dans le monde réel.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Polytechnique

Le laboratoire CREATE de l’EPFL, dirigé par Josie Hughes, peut se targuer d’une percée dans le domaine de la robotique souple. S’inspirant des mouvements polyvalents de la trompe d’un éléphant et des tentacules d’une pieuvre, l’équipe a conçu un hélicoïde réduit, une structure robotique novatrice qui promet davantage de flexibilité et de contrôle en robotique. S’appuyant à la fois sur des observations judicieuses de la biologie et sur des modèles numériques, les scientifiques viennent de dévoiler un bras robotisé souple capable de réaliser des tâches ardues, tout en interagissant en toute sécurité avec les humains qui l’entourent.

Les conclusions, détaillant aussi bien la structure que la méthodologie, résultent d’une collaboration avec le Department of Cognitive Robotics de l’université de technologie de Delft, aux Pays-Bas. La professeure Hughes a souligné l’importance de ce développement : « En inventant une nouvelle structure architecturée, l’hélicoïde réduit, nous avons conçu un bras robotique sûr, facile à contrôler et qui est capable de réaliser toute une série de mouvements. Lorsque cette architecture novatrice est associée à des actionneurs distribués sur toute la structure ou dans tout l’appareil, ce bras robotique fait état d’une vaste gamme de mouvement et d’une précision élevée et interagit intrinsèquement en toute sécurité avec les humains ».

Tandis que les robots traditionnels sont rigides, ce qui ne leur permet pas toujours de réaliser des tâches délicates ou d’interagir à proximité directe d’humains, le bras robotique souple de CREATE a été conçu pour interagir en toute sécurité avec les humains et pour s’adapter à une vaste palette de tâches. Associant flexibilité et précision à une échelle inédite, la souplesse du bras réduit les risques pendant les interactions entre les humains et le robot. Celui-ci pourrait alors être déployé dans le secteur de la santé, dans les maisons de retraite et dans bien d’autres applications. Contrairement à ses équivalents rigides, le bras robotique souple est capable de s’adapter à différentes formes et surfaces, ce qui en fait un outil idéal lorsqu’il s’agit de réaliser des tâches complexes telles que la cueillette de fruits ou la manutention d’objets fragiles.

Dans l’industrie, il pourrait bel et bien se retrouver sur des chaînes de montage minutieuses aux côtés d’opérateurs humains, augmentant leurs capacités plutôt que de les remplacer. Son habileté pourrait aussi profiter au domaine de l’agriculture pendant les périodes d’intense récolte, au cours desquelles il pourrait alléger la charge de travail des humains.

Le programme de recherche se distingue par l’architecture novatrice du bras robotique. Les chercheurs et chercheuses ont modifié en toute créativité une spirale ressemblant à un ressort, qu’ils appellent «hélicoïde», en réduisant certaines parties pour lui conférer différentes fonctionnalités. Cette opération apparemment simple leur a permis de contrôler avec précision la flexibilité ou la rigidité de la spirale dans différentes directions. En ajustant sa forme, ils peuvent rendre sa partie intérieure résistante à l’écrasement et sa partie extérieure suffisamment flexible pour que l’hélicoïde puisse fléchir. Avec ce design spécial, ils ont conçu un robot souple capable de se déplacer et d’agir de manière inédite et de faire état de la dex térité et du toucher délicat qui existe dans la nature, comme dans une trompe d’éléphant ou dans un tentacule de pieuvre.

« En observant ces animaux et en développant une structure architecturée novatrice, nous cherchons à imiter cette palette de mouvements et de caractéristiques de maîtrise présents dans la nature », a déclaré Josie Hughes. Pour y parvenir, l’équipe s’est appuyée sur des méthodes de modélisation numériques avancées pour convertir ses observations en résultats tangibles. Grâce à ces modèles, les scientifiques ont testé par itérations leurs conceptions innovantes en forme de spirales pour aboutir à une forme hélicoïdale finale réduite. Qinghua Guan et Francesco Stella, qui ont dirigé le développement du robot, ont expliqué le processus de conception et d’optimisation : « Nous introduisons une surface spécifique dans le modèle numérique, avant de l e réduire et de l’ajuster. Des méthodes de calcul nous guident et nous aident à évaluer la structure géométrique optimale pour maximiser l’espace de travail et la flexibilité ». Le résultat ? Une créature robotique qui s’inspire de la nature, mais qui a été affinée grâce à une ingéniosité humaine précise et à la modélisation numérique. « En fin de compte, nos modèles numériques ont été si précis que nous avons pu nous contenter de construire une seule version du bras ».

Les progrès accomplis par le laboratoire CREATE de l’EPFL témoignent d’un bouleversement en robotique. Les applications robotiques traditionnelles, dominées par des mécanismes rigides, pourraient évoluer en direction de cette approche plus souple et plus proche du corps humain.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

EPFL

Des chercheurs d'Ottawa, de Sherbrooke (Québec) et de Grenoble ont développé des "cellules photovoltaïques micrométriques à contact arrière". Une percée technologique majeure, capable selon eux de diviser les coûts de production de l'énergie par trois. En atteignant ce degré de miniaturisation à l'échelle micrométrique (millième de millimètre), ces chercheurs sont parvenus à réduire de 95 % l'ombre induite par les électrodes, par rapport aux technologies conventionnelles. Ce qui diminue jusqu'à trois fois les coûts de production de l'énergie.

Leur équipe, associant les universités canadiennes d'Ottawa et de Sherbrooke et le Laboratoire des technologies de la microélectronique de Grenoble, voit au moins trois domaines d'application possibles pour cette prouesse technologique – basée sur les interconnexions 3D et les semi-conducteurs (matériaux capables de conduire l'électricité mais aussi d'agir comme un isolant selon les conditions).

D'abord, la réduction du coût de production de l'énergie devrait contribuer à rendre l'énergie solaire à la fois plus puissante et accessible au plus grand nombre, participant ainsi à réduire notre dépendance aux énergies fossiles et à lutter contre le changement climatique. En outre, les chercheurs y voient la possibilité de miniaturiser les dispositifs utilisés dans les télécommunications, l'internet des objets, et plus largement les appareils électroniques tels que les ordinateurs et les smartphones. Enfin, ils évoquent l'opportunité de fabriquer des batteries nucléaires légères pour l'exploration spatiale...

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

CRPS

La réutilisation des déchets du BTP est une priorité environnementale : dans les Pyrénées-Orientales, une société familiale donne une seconde vie aux gravats, jusque-là déversés dans des décharges sauvages ou enfouis, avec un procédé novateur. « On a créé un centre de traitement qui permet, à l'échelle industrielle, de séparer des gravats les plastiques, polystyrènes et morceaux de bois, des résidus qui empêchaient la bonne valorisation des bétons, graviers, sables. On peut désormais réutiliser 90 % des déchets du BTP », assure Jean Vaills, président du groupe Vaills, dont le site Recycat66, à Baho, commune proche de Perpignan, a ouvert mi-avril.

« Avant ces déchets étaient jetés, c'est dommage de ne pas les réutiliser. On a investi 11 millions d'euros dans ce site, dont trois pour le système de récupération d'eau, réutilisée à 98 % », détaille Jérôme Vaills, frère cadet et directeur général de Vaills. L'innovation du groupe Vaills est-elle une première ? « A priori, ça n'existe pas ailleurs en France », répond prudemment Jean Vaills, ingénieur de 44 ans, coiffé d'un casque marqué du logo de la société, un drapeau catalan dans un losange. Une fois broyés, les débris serpentent dans l'usine à ciel ouvert, flambant neuve, sur des tapis roulants, surmontés de puissants aimants qui aspirent les métaux. Des bassins de filtrage éliminent plastique et bois.

Pour écouler les résidus de polystyrène et de plastique, Vaills est en discussion avec Lafarge pour les utiliser comme combustible dans une cimenterie du géant français. « Environ 40 % de ces 42 millions sont collectés sous forme de mélange (sans tri préalable, NDLR). L'enjeu est de réduire (c)e volume et faire en sorte qu'une séparation se fasse en amont », estime Florence Godefroy, experte de l'Ademe en matière de recyclage. Le ministère de la Transition écologique a annoncé le démarrage le 1er mai d'une vaste filière de recyclage des déchets du bâtiment, composée de quatre éco-organismes spécialisés qui vont organiser la collecte, le tri et le recyclage autour d'entreprises spécialisées.

L'entreprise Vaills table sur le traitement de 300.000 tonnes par an. Les sociétés du BTP voulant se défaire de leurs déchets paient de 2 à 10 euros la tonne, en fonction des impuretés que contient la cargaison. La société de travaux publics Eurovia (Groupe Vinci), le Conseil départemental des Pyrénées-Orientales, pour des aires de covoiturage et des pistes cyclables, Point P et Malet figurent dans le carnet de clients de la PME, assurent ses dirigeants.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Challenges

Il y a 40 ans, des chercheurs américains avaient démontré que les plantes pouvaient communiquer entre elles par voie aérienne, en envoyant des messages sous forme de gaz. Ils avaient recouvert des saules et des aulnes de chenilles voraces, puis avaient constaté que les mécanismes de défense adoptés par ces végétaux (produire des substances rendant leurs feuilles indigestes) étaient également reproduits par d’autres plantes, complètement hors de danger, à une trentaine de mètres de là...

Une équipe de scientifiques japonais est récemment parvenue à prolonger cette expérience, en rendant ces "messages", appelés "substances volatiles des feuilles", observables à l’aide d’un microscope. Pour mener leurs recherches, ces scientifiques ont modifié génétiquement des plants d’Arabidopsis thaliana, une fleur de la famille de la moutarde très souvent étudiée en laboratoire.

Les chercheurs ont réussi à rendre fluorescente la signalisation calcique, ce phénomène qui agit comme un "interrupteur" et active les réactions de défense de la plante, a confié le professeur Masatsugu Toyota, chercheur japonais en biochimie. Exposées à plusieurs substances volatiles, certaines cellules végétales ont déclenché une réaction fluorescente et ont commencé à produire des protéines à même de rendre les insectes malades. De quoi confirmer les résultats de 1983.

Les auteurs de l’étude estiment que ces résultats pourraient servir de base au développement de nouvelles méthodes capables d’immuniser les plantes contre les ravageurs ou les effets de la sécheresse. Les végétaux généreraient des protections naturelles avant même d’être confrontés à la menace. Une sorte de "vaccin" qui pourrait devenir une alternative aux pesticides.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Plusieurs études ont montré que la prise régulière et prolongée d'aspirine peut être bénéfique afin de lutter contre le cancer colorectal sous plusieurs aspects : en prévention et pendant la maladie. La prise d'aspirine quotidienne serait ainsi associée à une réduction du risque de développer un cancer colorectal. La prise d’aspirine serait également intéressante pour les personnes ayant déjà eu un cancer colorectal car elle permettrait d’améliorer la survie et de réduire la mortalité.

Cette nouvelle étude réalise par des chercheurs de l’Université de Munich a découvert que l'aspirine induit la production de deux molécules de microARN suppressives des tumeurs (miARN) appelées miR-34a et miR-34b/c. Pour ce faire, l'aspirine se lie et active l'enzyme AMPK, qui à son tour modifie le facteur de transcription NRF2 de sorte qu'il migre dans le noyau cellulaire et active l'expression des gènes miR-34. Ces travaux montrent que pour que cette activation réussisse, l'aspirine supprime en outre le produit oncogène c-MYC, qui inhibe par ailleurs la NRF2.

On savait déjà que les gènes miR-34 sont induits par le facteur de transcription p53 et médient ses effets. Ces nouveaux résultats montrent, cependant, que l'activation des gènes miR-34 par l'aspirine a lieu indépendamment de la voie de signalisation p53. C'est important parce que le gène codant pour p53 est le gène suppresseur de tumeur le plus couramment inactivé dans le cancer colorectal. Dans la plupart des autres types de cancer, en outre, la p53 est inactivée par des mutations ou des virus dans la majorité des cas. « Cette étude montre donc que l'aspirine pourrait être utilisé à des fins thérapeutiques dans ces nombreux cas à l'avenir » soulignent les chercheurs.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Merck a annoncé les résultats d'un essai de phase 3 évaluant le V116, son vaccin conjugué expérimental 21-valent contre le pneumocoque, spécialement conçu pour protéger les adultes. Chez les adultes de 50 ans et plus (Cohorte 1), le V116 a suscité des réponses immunitaires non inférieures par rapport au PCV20 pour les 10 sérotypes communs aux deux vaccins, mesurées par les titres moyens géométriques (TMG) d'activité opsonophagocytaire (AOP) spécifiques du sérotype au jour 30.

Chez les adultes de 18 à 49 ans (Cohorte 2), le V116 a suscité des réponses immunitaires non inférieures (immunobridgées) par rapport aux adultes de 50 à 64 ans, telles qu'évaluées par les TMG d'AOP spécifiques du sérotype 30 jours après la vaccination.

Dans les deux cohortes, le V116 présentait un profil de sécurité comparable au PCV20. « Ces résultats fournissent des preuves solides de l'immunogénicité du V116 par rapport aux soins standards dans la prévention des maladies pneumococciques invasives et de la pneumonie pneumococcique chez les adultes », a déclaré le Docteur Eliav Barr, vice-président principal, responsable du développement clinique mondial et directeur médical en chef des Laboratoires de recherche Merck.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Merck

Avec plus de 60 000 nouveaux cas dépistés en France métropolitaine en 2023, le cancer du sein est le cancer le plus fréquente chez la femme. C’est aussi celui qui cause le plus de décès. La baisse du taux de mortalité de cette maladie repose sur l’amélioration des traitements et la précocité des diagnostics. Pour certaines femmes exposées à un risque très élevé de cancer du sein, une intervention est proposée : l’ablation préventive des deux seins. La mastectomie bilatérale prophylactique avec reconstruction immédiate du sein est proposée aux patientes qui sont porteuses d’une mutation génétique spécifique ou qui ont des antécédents familiaux de cancer.

À l’hôpital de la Croix-Rousse, l’intervention s’effectue désormais avec l’assistance du robot Da Vinci. L’outil, utilisé depuis le printemps 2023, présente plusieurs atouts : il permet de préserver les tissus des patientes, de préserver la vascularisation de la peau après opération, de placer la cicatrice sous l’aisselle.

Les équipes ont suivi la formation à la chirurgie robot assistée proposée par l’entreprise qui fabrique le robot, Intuitive Surgical. Les gynécologues se sont aussi formés à la chirurgie de reconstruction mammaire. Chaque année, au moins 25 patientes pourraient bénéficier de cette avancée robotique à l’hôpital de la Croix-Rousse. Jusqu’à présent, seuls l’Institut Gustave Roussy et le Centre de chirurgie de la femme (Paris) proposaient l’ablation préventive des seins assistée par robot. Les Hospices Civils de Lyon sont ainsi le premier CHU de France à s’équiper du Da Vinci pour cette intervention.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

HCL

Lors d'une crise cardiaque, le cœur subit des lésions. En cicatrisant, il produit de nouveaux tissus rigides, capables de maintenir le muscle à sa place mais lui faisant perdre une partie de sa mobilité, ce qui augmente le risque de récidives ou de troubles cardiaques. Comment éviter cette perte de mobilité ? Une étude publiée dans la revue Nature par des chercheurs de l'Institut Max-Planck explore la question.

La réponse réside dans la régénération cellulaire. Si la plupart de nos tissus sont capables de se reformer, ce n'est pas le cas des cellules du cœur qui perdent cette capacité après la naissance. La faute à un changement dans leur métabolisme : contrairement aux autres muscles du corps, le cœur ne métabolise plus les sucres par le processus de glycolyse, mais les graisses via le processus d'oxydation des acides gras. Cette modification modifie l'activité de nombreux gènes, ce qui altère la capacité des cellules du cœur à se diviser, et donc à se régénérer.

Les chercheurs de l'Institut Max-Planck se sont donc essayés à changer le métabolisme d'un cœur de souris. Pour cela, ils ont inhibé le gène Cpt1b, indispensable à l'oxydation des acides gras. « Nous avons ensuite observé que les cœurs de ces souris recommençaient à croître », le nombre de cellules doublant presque ! témoigne un des principaux auteurs de l'étude, Xiang Li, dans un communiqué. Les chercheurs ont ensuite déclenché des crises cardiaques chez les souris dont le gène avait été inhibé et chez un groupe témoin ; les résultats sont sans appel : contrairement au groupe témoin, les souris au gène inhibé n'avaient presque plus de lésions quelques semaines seulement après leur arrêt cardiaque !

L'inhibition du gène Cptb1 déclenche en fait une réaction en chaîne : elle est à l'origine d'une augmentation significative de l'activité de l'enzyme KDM5. Cette enzyme est elle-même responsable de la baisse de régime de certains gènes... Baisse de régime qui entraîne une immaturité des cellules cardiaques. Celles-ci recouvrent alors leurs capacités à se régénérer. La voie d'un traitement sur l'humain à base d'inhibiteurs de Cptb1 est donc ouverte et, si le chemin est encore long, les chercheurs se disent désormais « convaincus [de pouvoir] à l'avenir stimuler de manière thérapeutique la capacité de régénération du cœur ».

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Des chercheurs du Baylor College of Medicine ont identifié une petite molécule appelée 5D4 qui peut supprimer la croissance des cancers du sein et de l’ovaire dans des modèles animaux. 5D4 agit en se liant à la protéine TopBP1 dans les cellules cancéreuses, perturbant ainsi ses interactions avec plusieurs voies favorisant la croissance du cancer. La combinaison du 5D4 avec un autre inhibiteur du cancer, le talazoparib, améliore l’efficacité de l’activité anticancéreuse.

Ces chercheurs ont réussi à identifier des molécules qui se lieraient à TopBP1 et interféreraient avec ses interactions avec les voies moléculaires favorisant la croissance du cancer. Lin et ses collègues ont ainsi examiné plus de 200 000 composés, suivis de plusieurs cycles d’optimisation des composés basés sur la structure. Ils ont découvert que 5D4 peut se lier à TopBP1 et l’empêcher efficacement de stimuler plusieurs voies moléculaires favorisant le cancer. Il est important de noter que le 5D4 peut inhiber l’activité du MYC dans le cancer. MYC est connu pour être très difficile à cibler. Leur découverte pourrait ouvrir une nouvelle voie pour cibler indirectement MYC avec les inhibiteurs de TopBP1.

« La protéine TopBP1 comporte plusieurs parties ou domaines qui remplissent diverses fonctions au sein des cellules. 5D4 inhibe des domaines spécifiques au sein de TopBP1 qui sont impliqués dans la progression du cancer sans interférer avec la fonction normale de la protéine dans la réplication cellulaire. Les domaines ciblés par 5D4 sont responsables de la régulation de E2F1, mutant p53, MYC et un processus appelé recombinaison homologue. Ainsi, 5D4 présente une activité anticancéreuse sans toxicité pour les tissus normaux », a déclaré Weei-Chin Lin. « Nous avons également constaté que la combinaison du 5D4 avec d’autres composés tels que les inhibiteurs de PARP améliore considérablement l’effet anticancéreux. Pris ensemble, nos résultats soutiennent fortement l’utilisation potentielle des inh ibiteurs de TopBP1 comme traitement ciblé contre le cancer ».

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

BCM

Une équipe internationale, comprenant des chercheurs de l’Université de Maynooth, a développé une nouvelle molécule susceptible de combattre les bactéries résistantes aux médicaments. La résistance aux antimicrobiens (RAM) est un phénomène dans lequel les bactéries, virus, champignons et parasites évoluent au fil du temps et deviennent immunisés contre les médicaments. Cette résistance rend les infections plus difficiles à guérir, augmentant ainsi le risque de maladie prolongée et de mortalité. Compte tenu de la prévision selon laquelle les antibiotiques conventionnels perdront en grande partie leur efficacité d’ici 2050 en raison de l’augmentation des niveaux de RAM, trouver de nouvelles méthodes pour éradiquer les bactéries est devenu une priorité scientifique cruciale.

La recherche a exploité les principes de la chimie supramoléculaire, un domaine scientifique de niche qui explore les interactions entre les molécules, pour réaliser cette avancée. Plus important encore, l’étude a découvert des molécules efficaces pour tuer les bactéries mais dont la toxicité pour les cellules humaines saines est très faible. La nouvelle recherche est décrite dans la prestigieuse revue Chimie, pour coïncider avec la Semaine mondiale de sensibilisation à la RAM, qui s’est déroulée du 18 au 24 novembre. Cette campagne mondiale, menée par l’Organisation mondiale de la santé, vise à sensibiliser et à faire comprendre la RAM dans l’espoir de réduire l’émergence et la propagation d’infections pharmacorésistantes.

Plus de 1,2 million de personnes, et potentiellement des millions d’autres, sont mortes en 2019 des suites directes d’infections bactériennes résistantes aux antibiotiques, selon l’estimation la plus complète à ce jour de l’impact mondial de la RAM. Cette recherche pourrait ouvrir la voie à de nouvelles approches pour lutter contre ce problème qui tue chaque année plus de personnes que le VIH/SIDA ou le paludisme.

Le chercheur principal Luke Brennan du département de chimie de l’université de Maynooth a déclaré : « Nous découvrons de nouvelles molécules et étudions comment elles se lient aux anions, qui sont des produits chimiques chargés négativement qui sont extrêmement importants dans le contexte de la biochimie de la vie. Nous posons les bases fondamentales qui pourraient s’avérer utiles dans la lutte contre diverses maladies, du cancer à la mucoviscidose. Ces travaux reposent sur l’utilisation de transporteurs d’ions synthétiques et c’est la première fois que des chercheurs démontrent qu’un afflux de sel (ions sodium et chlorure) dans les bactéries peut provoquer une série d’événements biochimiques conduisant à la mort des cellules bactériennes, même dans les bactéries. souches r&ea cute;sistantes aux antibiotiques actuellement disponibles, comme le Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) ».

Le co-auteur de l’étude, le Docteur Robert Elmes de l’Institut Kathleen Lonsdale de recherche en santé humaine de l’Université Maynooth, déclare : « Ce travail montre comment, en utilisant notre approche, une sorte de "cheval de Troie" qui provoque un afflux de sel dans les cellules, nous pouvons tuer efficacement les cellules résistantes bactéries d’une manière qui contrecarre les méthodes connues de résistance bactérienne ».

Les bactéries travaillent dur pour maintenir une concentration stable d’ions à l’intérieur de leurs membranes cellulaires, et lorsque cet équilibre délicat est perturbé, cela perturbe le fonctionnement normal des cellules et celles-ci ne peuvent pas survivre. Elmes poursuit : « Ces molécules synthétiques se lient aux ions chlorure et les enveloppent dans une "couverture grasse" qui leur permet de se dissoudre facilement dans les membranes des bactéries, entraînant les ions avec eux et perturbant l’équilibre ionique normal. Ce travail constitue un excellent exemple de connaissances fondamentales en matière de chimie ayant un impact sur les besoins non satisfaits en matière de recherche en santé humaine ».

Le professeur Kevin Kavanagh, microbiologiste au département de biologie de l’université de Maynooth, a commenté : « L’incidence croissante des infections par des bactéries résistantes aux médicaments est une préoccupation majeure. Ce travail est un exemple de chimistes et de biologistes travaillant ensemble pour lancer le développement de nouveaux agents antimicrobiens avec un potentiel futur important. De tels résultats ouvrent la voie au développement potentiel de transporteurs d’anions comme alternative viable aux antibiotiques actuellement disponibles ».

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Maynooth University

Le moyen le plus efficace d'obtenir un diagnostic précis du trouble bipolaire est de procéder à une évaluation psychiatrique complète. Cependant, les patients sont souvent confrontés à de longues attentes pour obtenir ces examens, qui prennent du temps à réaliser. C’est pourquoi les scientifiques britanniques ont décidé de mettre au point un test sanguin pour détecter cette maladie psychiatrique chronique, ce qui pourrait éviter un grand nombre d'erreurs de diagnostic.

Pour tester l’efficacité de leur outil, l’équipe a utilisé des échantillons et des données de l'étude Delta, menée au Royaume-Uni entre le 27 avril 2018 et le 6 février 2020. Au total, plus de 3.000 personnes ont été recrutées et ont dû répondre à une évaluation de la santé mentale en ligne, comprenant plus de 600 questions (les épisodes dépressifs, l'anxiété, les symptômes de manie, les antécédents familiaux ou l'abus de substances psychoactives). L’objectif des chercheurs était d'identifier le trouble bipolaire chez les patients ayant un diagnostic récent (au cours des 5 dernières années) de trouble dépressif majeur et des symptômes dépressifs.

Parmi les participants qui ont rempli l'évaluation en ligne, environ 1.000 ont été sélectionnés pour envoyer un échantillon de sang séché provenant d'une simple piqûre au doigt. Ensuite, les scientifiques ont examiné plus de 600 métabolites différents. Après plusieurs analyses, 241 adultes ont été inclus dans l'étude.

Selon les résultats, 67 volontaires ont reçu un diagnostic de trouble bipolaire et 174 ont été confirmés comme souffrant de trouble dépressif majeur. Les auteurs ont découvert un signal de biomarqueur significatif pour le trouble bipolaire, même après prise en compte de facteurs, tels que les médicaments. Les biomarqueurs identifiés ont été corrélés principalement avec les symptômes de manie et ont été validés dans un groupe différent de patients ayant reçu un nouveau diagnostic de trouble dépressif majeur ou de trouble bipolaire au cours de la période de suivi d'un an de l'étude.

Les données ont montré que le test sanguin peut à lui seul diagnostiquer jusqu'à 30 % des patients touchés par un trouble bipolaire. L’équipe a ainsi estimé que la combinaison des informations rapportées par les patients et du test des biomarqueurs améliorait de manière significative les résultats du diagnostic pour les adultes souffrant de trouble bipolaire, en particulier dans les cas où le diagnostic n'était pas évident.

« Nous avons constaté que certains patients préféraient le test du biomarqueur, parce qu'il s'agissait d'un résultat objectif qu'ils pouvaient voir. La maladie mentale a une base biologique et il est important que les patients sachent que ce n'est pas dans leur tête. C'est une maladie qui affecte le corps comme n'importe quelle autre. Outre les capacités de diagnostic des biomarqueurs, ceux-ci pourraient également être utilisés pour identifier des cibles médicamenteuses potentielles pour les troubles de l'humeur, ce qui pourrait conduire à de meilleurs traitements », ont conclu Jakub Tomasik et Sabine Bahn.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Medical Xpress

En France, le cancer de la vessie est l'un des cancers les plus fréquents, avec environ 13.100 nouveaux cas diagnostiqués chaque année. Il touche principalement les hommes, qui représentent 8 patients sur 10. Le taux de survie des patients atteints de cette maladie dépend en grande partie du stade de la tumeur maligne au moment du diagnostic. Cependant, un nouvel espoir a émergé pour les patients. Le traitement Keytruda (pembrolizumab) en association avec Padcev (enfortumab vedotin-ejfv) montre des résultats très prometteurs chez les malades atteints d'un carcinome urothélial localement avancé ou métastatique.

Les équipes du laboratoire Merck ont présenté les résultats des essais en phase 3 de leur traitement lors du Congrès de l’ESMO qui s'est tenu à Madrid du 20 au 24 octobre 2023. Ils ont montré que la combinaison Keytruda et Padcev offrait une amélioration significative de la survie des patients atteints d'un cancer de la vessie.

En effet, le traitement a réduit le risque de décès de plus de la moitié par rapport à la chimiothérapie et prolongé significativement la survie globale de 53 %. Cela représente une amélioration de la survie globale médiane de plus de 15 mois par rapport à la chimiothérapie pour les patients atteints d'un carcinome urothélial. Ces médicaments offrent aussi une amélioration significative de la survie sans aggravation de la tumeur, diminuant le risque de progression du cancer de la vessie ou de décès de 55 %.

La molécule pembrolizumab, commercialisée sous le nom Keytruda, est un anticorps monoclonal dirigé contre la protéine. Elle agit en augmentant la capacité du système immunitaire à détecter et à combattre les cellules tumorales. Les essais de phase 3, présentés en Espagne, sont les premiers à mettre en avant son efficacité contre le cancer de la vessie lorsqu'il est couplé avec un conjugué anticorps-médicaments comme le Padcev (enfortumab vedotin). « Ces résultats, montrant une réduction de 53 % du risque de décès pour l'association par rapport à la chimiothérapie, sont frappants et pourraient ouvrir un nouveau chapitre pour le traitement de ces patients ayant reçu un diagnostic de carcinome urothélial avancé, qui font face à un besoin urgent de nouvelles thérapies », expliq ue le Docteur Thomas Powles, chercheur principal de l'essai, professeur d'oncologie au Barts Cancer Center.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Merck

Une étude canadienne affirme même que l’écoute musicale serait au moins aussi efficace qu'un médicament analgésique pour réduire l'intensité des douleurs physiques. Pour arriver à cette conclusion, des chercheurs de l’université McGill de Montréal (Canada) ont sollicité 63 volontaires en bonne santé. Ils ont utilisé une sonde pour chauffer une partie de leur bras gauche, de manière à provoquer une sensation de brûlure semblable à celle d’une tasse de café chaude au contact de la peau. Les participants de l’étude, récemment parue dans la revue Frontiers in Pain Research, devaient, dans le même temps, écouter deux de leurs chansons préférées, un morceau relaxant, de la musique déstructurée et le bruit du silence. Et ce, pendant une durée de sept minutes.

À l’issue de cette expérience, les volontaires ont été invités à évaluer le caractère agréable de la musique, leur excitation émotionnelle et le nombre de frissons qu'ils avaient ressentis durant leur écoute. Ce protocole a permis de montrer que la perception de l'intensité et le caractère désagréable de la douleur étaient significativement réduits quand les participants écoutaient l’une de leurs chansons favorites par rapport aux autres sons. En d’autres termes, ils semblaient moins sensibles à la douleur. Ces résultats laissent penser que la musique pourrait être un moyen non médicamenteux d'atténuer la perception de la douleur chez l'Homme. « Nous estimons que notre morceau de musique préféré réduit la douleur d'environ un point sur une échelle de 10, ce qui est au moins aussi fort qu'un analgésique en vente libre comme l'Advil (ibuprofène) dans les mêmes conditions », explique Darius Valevicius, auteur principal de l'étude.

Selon ses confrères et lui, les réponses émotionnelles générées par la musique – ou frissons musicaux, en jargon scientifique – jouent un rôle important dans le fait de bloquer les signaux de douleur. « La différence d'effet sur l'intensité de la douleur implique deux mécanismes : les frissons peuvent avoir un effet physiologique d'inhibition sensorielle, bloquant les signaux de douleur ascendants, tandis que le caractère agréable peut affecter la valeur émotionnelle de la douleur sans affecter la sensation, donc davantage à un niveau cognitif-émotionnel impliquant les zones préfrontales du cerveau », a souligné M. Valevicius au quotidien britannique.

Toutefois, cette théorie doit être étudiée dans le cadre de recherches ultérieures pour vérifier sa véracité. Dans un écosystème musical où des milliers de nouvelles chansons apparaissent, chaque jour, sur les plates-formes de streaming, il y a fort à parier que la plupart des mélomanes n’ont pas les mêmes morceaux préférés. Après s’être entretenus avec les volontaires, les universitaires ont constaté que ceux qui écoutaient des mélodies douces-amères et émouvantes ressentaient moins la douleur que les autres...

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Neuroscience News

Les Hospices civils de Lyon ont réalisé avec succès la première greffe du larynx en France au CHU de Lyon les 2 et 3 septembre dernier sur une patiente âgée de 49 ans. Cette intervention particulièrement complexe a été réalisée par une équipe de dix chirurgiens, dont la moitié des HCL, sous la direction du Professeur Philippe Ceruse, chef du service ORL et chirurgie cervico-faciale de l’hôpital de la Croix-Rousse. Cela faisait dix ans que ce chirurgien espérait pouvoir réaliser la première greffe de larynx opérationnel.

Si la première tentative de transplantation de larynx avait été réalisée à Gand en 1969 (Belgique), les greffes permettant aux patients de recouvrer l’usage de la parole restent rares dans le monde. La première date de 1998, à Cleveland, aux États-Unis. Outre la greffe du larynx, qui contient les cordes vocales, le patient, âgé de 40 ans, avait reçu une transplantation du pharynx, d’une portion de la trachée, ainsi que des glandes thyroïde et parathyroïde. Il avait recouvré une voix normale après trois ans.

La complexité de la greffe du larynx provient de la complexité même de cet organe où des nerfs et des muscles s’entrecroisent pour assurer la parole et la respiration en liaison avec la trachée. Contrairement au cœur ou au rein, le rétablissement de la vascularisation ne suffit pas à rendre le larynx totalement fonctionnel. Ses nerfs doivent aussi être reconnectés pour assurer la motricité des cordes vocales et permettre la déglutition en évitant les fausses routes dans les voies respiratoires. La greffe réalisée à Lyon va ainsi permettre à Karine, la patiente, de retrouver la parole 20 ans après l’avoir perdue.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

HCL