Le CHU de Reims est le premier hôpital français à utiliser le robot chirurgical le plus précis du monde. Seulement 15 de ces robots existent dans le monde et celui de Reims a déjà permis de réaliser une dizaine d'interventions. France Bleu Champagne-Ardenne a pu assister à l'une d'entre elles.

Il n'en existe que quinze dans le monde, un seul en France, et il est au CHU de Reims. Symani est le robot chirurgical le plus précis du monde. Il atteint une précision record, ce qui permet par exemple de faire des points de suture sur des zones minuscules, comme des nerfs, des vaisseaux sanguins etc. Depuis le mois d'avril 2024, les équipes de l'hôpital champardennais ont déjà réalisé sept opérations avec ce robot conçu par la société italienne MMI. Comme avec les autres robots chirurgicaux, Symani permet au chirurgien d'opérer à distance : il n'est plus au-dessus du patient, mais bien installé dans une chaise, à un mètre de la table d'opération, une manette dans chaque main et les yeux rivés sur un écran qui lui permet de visualiser, en 3D, les gestes qu'il réalise. Au-dessus du patient, un bras mécanique active deux petites pi nces métalliques qui ne tremblent pas du tout. Une aubaine quand on sait que ce type de chirurgie peut durer entre six et dix heures.

Juste à côté de son patient, le chirurgien, Esteban Brenet, réalise une anastomose grâce à ce robot ultra-précis : il coud deux morceaux d'artère entre eux. « On gagne en confort », témoigne Esteban Brenet, chirurgien ORL au CHU de Reims et premier chirurgien formé à l'utilisation de ce robot. Une formation qui n'a duré que quelques jours puisque les gestes du chirurgien restent les mêmes avec ces petites manettes. « Habituellement, on est amenés à faire ce genre de petits gestes, ce genre de micro anastomoses très fines [le fait de coudre deux moreaux de vaisseaux sanguins entre eux], les bras en l'air, penché sur le patient », explique-t-il. « Là, avec le robot, on peut tout simplement se mettre dans l'axe et on est bien installé. Tout ce qui peut améliorer le confort du chirurgien am&eacut e;liore aussi sa précision ».

Pour le patient, cette meilleure précision lors de l'opération permet aussi d'éviter des complications. « On s'attend aussi à avoir derrière une meilleure cicatrisation et une diminution de la durée d'hospitalisation », poursuit le médecin, membre du service ORL du professeur Marc Labrousse. « Tout ça ce sont des choses qui restent à prouver, c'est un robot relativement nouveau [première opération réalisée en 2020]. Il nous faut donc que l'on amasse encore des données là-dessus ». Au bout d'un grand bras mécanique, deux petites pinces sont activées par les manettes dans les mains du chirurgien, sans reproduire les tremblements de sa main. Aujourd'hui, le robot Symani a d'abord été utilisé pour les chirurgies ORL, de la tête et du cou et la chirurgie reconstructrice. Mais à terme, l'h&oci rc;pital compte l'utiliser dans d'autres spécialités : l'orthopédie, pour la chirurgie de la main, l'ophtalmologie, la chirurgie plastique, la neurochirurgie, la chirurgie plastique, le vasculaire, l'urologie ainsi que la chirurgie pédiatrique.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

France Bleu

Les modules sans fil forment des composants vitaux des appareils interfacés à la peau. En effet, leurs systèmes électroniques radiofréquences peuvent récupérer de la puissance, tout en offrant des capacités de télécommunication. Malheureusement, ces composants radiofréquences ont montré une certaine sensibilité à la déformation élastique. Des tractions, même faibles, ont tendance à modifier leurs propriétés électriques (comme la fréquence de résonance dans le cas d’une antenne).

Or, ce genre d’imprévu mène souvent à une perte notable de la puissance du signal sans fil. Un cas de figure à prévoir, d’autant plus dans des environnements fortement dynamiques tels que la surface de la peau ! Le salut pourrait venir des matériaux diélectro-élastiques, qui associent des propriétés diélectriques (notamment l’isolation électrique) à une grande capacité à se déformer. Ces nouveaux matériaux promettent ainsi de prévenir efficacement les changements de fréquence impromptus au niveau de l’interface peau-systèmes électroniques radiofréquences.

L’intérêt de ces nouveaux matériaux a été mis en avant en mai 2024 dans un article publié dans Nature. Une équipe internationale de chercheurs issus de l’université Rice (Houston, États-Unis) et de l’université de Hanyang (Séoul, Corée du Sud) y a présenté le développement de son propre matériau diélectro-élastique. L’objectif : que ce dernier permette de maintenir les propriétés radiofréquences originelles des appareils, peu importe les contraintes élastiques leur étant appliquées. Pour ce faire, le premier auteur de cette recherche, Sun Hong Kim, alors assistant de recherche à Hanyang et désormais postdoctorant à l’université Northwestern (Evanston, États-Unis), et ses collègues, ont procédé par rétro-ingénierie. L 8217;idée étant d’imiter l’élasticité des mouvements de la peau, tout en contrant les effets disruptifs dus à la déformation et en minimisant la perte énergétique et la chaleur engendrée. La confection de leur matériau est passée par l’intégration d’amas de nanoparticules de céramique hautement diélectriques à un polymère élastique. En calculant les bonnes distances entre les particules ainsi que la forme optimale des amas, les scientifiques ont pu stabiliser les propriétés électriques et la fréquence de résonance des composants radiofréquences.

Pour s’en persuader, l’équipe de recherche s’est attelée à construire divers appareils sans fil déformables. Parmi eux, une antenne, une bobine ou encore une ligne de transmission. Les performances de ces systèmes électroniques ont ensuite été évaluées selon deux cas de figure : avec comme substrat le matériau développé par les chercheurs, ou un élastomère standard. Le résultat était sans appel.

Alors que toute déformation coupait irrémédiablement la connexion pour l’élastomère standard, les systèmes couplés au matériau diélectro-élastique gardaient une communication stable jusqu’à 30 mètres de distance ! En poursuivant sur leur lancée, Sun Hong Kim et ses collègues ont développé des bandes bioniques adaptables à différentes parties du corps : la tête, les genoux, les bras et les poignets. À l’avenir, de tels appareils pourraient envahir les établissements de santé, où ils viendraient fournir surveillance, diagnostic et soin personnalisés pour chaque individu...

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Techniques de l'Ingénieur

Des chercheurs australiens ont montré que les émissions mondiales de protoxyde d'azote, un puissant gaz à effet de serre également connu pour son usage comme “gaz hilarant” de par ses effets psychoactifs, dépassent les prévisions et mettent en péril les objectifs de lutte contre le changement climatique. En s'appuyant sur des millions de mesures atmosphériques effectuées dans le monde entier, le rapport du Projet mondial sur le protoxyde d'azote révèle que les émissions de ce gaz se sont envolées de 40 % au cours des quatre décennies précédant 2020.

Selon elle, l'agriculture est le principal responsable des émissions de protoxyde d'azote, suivie par les combustibles fossiles, les déchets et les eaux usées, ainsi que la combustion de la biomasse. Au cours des quatre décennies précédant 2020, les émissions de ce gaz en raison des activités agricoles ont augmenté de 67 %. Le groupe d'experts intergouvernemental des Nations unies sur l'évolution du climat (GIEC) a estimé que l'oxyde nitreux représentait 6,4 % des émissions totales de gaz à effet de serre. Mais, pour que le réchauffement climatique reste inférieur à 2 degrés Celsius conformément à l'objectif de l'Accord de Paris sur le climat, elles doivent diminuer d'environ 20 % d'ici à 2050, selon le rapport.

Leur réduction « est la seule solution, car il n'existe à ce jour aucune technologie capable d'éliminer le protoxyde d'azote de l'atmosphère », explique Hanqin Tian, professeur en sciences de la terre et de l'environnement au Boston College et auteur principal de l'étude. Le protoxyde d'azote est l'un des principaux gaz à effet de serre, avec le dioxyde de carbone et le méthane, à contribuer au réchauffement climatique. En plus d'appauvrir la couche d'ozone, le gaz pollue les sols et les eaux.

Cette étude, qui s'appuie sur l'expertise de 58 chercheurs internationaux, montre que le protoxyde réchauffe 300 fois plus l'atmosphère que le dioxyde de carbone, et peut y perdurer pendant plus d'un siècle. Pourtant, concernant le protoxyde d'azote, « nous n'avons aucune politique et les efforts sont très limités », a déclaré à l'AFP Pep Canadell, co-directeur de l'étude et chercheur en chef à l'agence scientifique nationale australienne (CSIRO). La Chine, l'Inde, les États-Unis, le Brésil, la Russie, le Pakistan, l'Australie et le Canada sont les principaux émetteurs de protoxyde d'azote, en partie à cause de la croissance rapide de leur population et de l'augmentation de la demande dans le secteur alimentaire, selon l'étude. L'Europe, le Japon et la Corée, ont enregistré des baisses.

Les nouvelles politiques visant à limiter les émissions de ce gaz pourraient prendre jusqu'à 10 ans pour produire leurs effets, a indiqué M. Canadell. Mais de nombreux agriculteurs cherchent à réduire leur impact carbone, notamment par une utilisation plus précise des engrais azotés, la modification génétique des cultures, une meilleure gestion des déchets animaux et des pratiques plus durables.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

CSIRO

Une étude française vient de démontrer qu'un traitement avec une protéine portant une mutation présente dans la population humaine d’Islande protège des souris de la maladie neurodégénérative d’Alzheimer, en préservant notamment les connexions neuronales.

Avec une seule injection, la maladie d’Alzheimer a reculé devant la “mutation islandaise”. Cette pathologie neurodégénérative est due à l’agrégation anormale des protéines bêta amyloïdes (ou β-amyloïdes) et tau dans le cerveau. Cette étude a été réalisée par des neurobiologistes du CNRS et de l'université de Grenoble Alpes qui ont mené des expérimentations sur des souris.

Premier objectif : utiliser le caractère transmissible de la maladie d’Alzheimer afin de la moduler en laboratoire. De telles expériences sont possibles parce que cette maladie est une pathologie dite "à pseudo-prions", c’est-à-dire qu’elle est causée par une conformation détournée de protéines normales qui deviennent pathogènes. Ici, les biologistes ont justement souhaité limiter l’action des pseudo-prions. La mutation que les chercheurs ont utilisée se trouve sur un précurseur des protéines amyloïdes au sein des Islandais, dont le génotypage complet a été effectué. Les personnes présentant cette mutation vieillissent étonnamment sans jamais présenter de déclin cognitif.

Les chercheurs ont confronté les animaux à l’expérience de la piscine de Morris : « un système où ils sont mis dans une piscine et doivent retrouver le chemin vers une plateforme. Lorsque la mémoire faiblissait, les souris ne retrouvaient pas ce chemin, tandis que les souris traitées s’en souvenaient encore quatre mois plus tard », raconte Marc Dhenain. Ce résultat pourrait ainsi être le point de départ d’une nouvelle catégorie de thérapies préventives pour traiter les personnes atteintes de maladies neurodégénératives à des stades précoces et bloquer l’évolution de la pathologie, grâce à l’injection de prions protecteurs.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

CNRS

Des chercheurs de l'Université de Columbia ont actualisé la théorie en incluant la dynamique synaptique et neuronale. Ils ont découvert que la dynamique synaptique peut moduler le comportement global des réseaux neuronaux, accélérant ou ralentissant l'activité neuronale.

Un nouveau comportement, appelé "chaos figé", a été identifié, où les synapses créent des schémas fixes d'activité neuronale, potentiellement cruciaux pour la mémoire de travail. Ce modèle est encore perfectible : les neuroscientifiques souhaitent dorénavant intégrer certaines propriétés biologiques du cerveau pour le rendre plus réaliste.

Quel rôle jouent les neurones et les synapses dans la mémoire de travail ? Une question qui a longtemps été pondérée par les neuroscientifiques. Jusqu’à présent, on pensait que l’activité neuronale dominait, les synapses n’intervenant que dans les processus plus lents d’apprentissage et de mémorisation. Mais des chercheurs de l’Université de Columbia, aux États-Unis, ont mis au point un nouveau cadre théorique qui prédit que ce seraient les synapses, plutôt que les neurones, qui sont les plus importantes. Ce nouveau modèle pourrait ainsi conduire à un autre mécanisme pour la mémoire de travail dans le cerveau, affirment-ils.

Le cerveau humain est constitué d’environ 100 milliards de neurones. Chacun d’entre eux reçoit des signaux électriques d’autres neurones par l’intermédiaire de milliers de connexions minuscules appelées synapses. Lorsque la somme des signaux émis par les synapses dépasse un certain seuil, un neurone « se déclenche » en envoyant une série de pics de tension à un grand nombre d’autres neurones. Les neurones sont donc "excitables". La force des interactions entre les neurones peut également changer avec le temps. Ce processus, appelé plasticité synaptique, jouerait un rôle crucial dans l’apprentissage.

Les premières études dans ce domaine considéraient que les réseaux neuronaux étaient dépourvus de plasticité. Elles supposaient que la connectivité synaptique était fixe. Les chercheurs analysaient donc comment cette connectivité façonnait l’activité collective des neurones. Bien qu’elle ne soit pas réaliste, cette approche a permis de comprendre les principes de base de ces réseaux et leur fonctionnement. David Clark, doctorant en neurobiologie et comportement à l’Université de Columbia, et Larry Abbott, son directeur de thèse, ont maintenant étendu ce modèle aux synapses plastiques. Cela rend le système plus complexe – et plus réaliste – car l’activité neuronale peut désormais façonner dynamiquement la connectivité entre les synapses.

Les chercheurs ont utilisé un outil mathématique connu sous le nom de « théorie du champ moyen dynamique » pour réduire les équations de réseau « à haute dimension » du modèle original à une description statistique « à basse dimension ». En bref, ils ont modifié la théorie pour inclure la dynamique synaptique et neuronale. Cela leur a permis de développer un modèle plus simple qui intègre plusieurs facteurs majeurs impliqués dans les réseaux neuronaux plastiques.

Les chercheurs ont constaté que lorsque la dynamique synaptique et la dynamique neuronale se produisent à une échelle de temps similaire, la dynamique synaptique façonne grandement le comportement global d’un réseau neuronal. Leurs analyses ont également montré que la dynamique synaptique peut accélérer ou ralentir la dynamique neuronale, et donc renforcer ou supprimer l’activité chaotique des neurones.

Ils ont surtout découvert un nouveau type de comportement qui apparaît lorsque les synapses génèrent des schémas fixes d’activité neuronale dans les réseaux. Ces schémas apparaissent quand la plasticité est momentanément désactivée, ce qui a pour effet de « figer » les états des neurones. Ce « chaos figé », comme l’ont appelé les chercheurs, peut aider à stocker des informations dans le cerveau et s’apparente au fonctionnement de la mémoire de travail.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Polytechnique

Des chercheurs de l’Université de Californie – San Francisco (UCSF) ont montré que manger plus de fruits, de noix et de légumes chaque jour, et réduire les apports d'aliments d’origine animale, est associé à une réduction de près de moitié du risque de progression du cancer de la prostate.

Les hommes atteints d'un cancer de la prostate pourraient en effet, avec quelques changements alimentaires, réduire considérablement les risques d'aggravation de la maladie. L’étude qui a suivi plus de 2.000 participants, âgés en moyenne de 65 ans, atteints d'un cancer localisé de la prostate, mesuré leur consommation de végétaux à l’aide d’un indice puis comparé les résultats des participants ayant obtenu un score dans les 20 % les plus élevés vs 20 % les moins élevés, révèle qu'une alimentation principalement à base de plantes est associée à une réduction de 47 % du risque progression du cancer, vs un régime comportant plus de produits d'origine animale.

Ces travaux montrent également que le fait de consommer seulement 1 ou 2 portions supplémentaires par jour d'aliments végétaux sains, en particulier des légumes, des fruits et des grains entiers, tout en réduisant les apports en produits d'origine animale, dont les produits laitiers et la viande, permet cette réduction significative du risque de progression.

« De simples choix alimentaires, qui n’exigent pas d’éliminer totalement certains aliments, peuvent freiner l’évolution d’un cancer de la prostate vers un stade avancé », conclut l’un des auteurs principaux, le Docteur Vivian N. Liu, chercheur à l’UCSF Osher Center for Integrative Health. De plus ce bénéfice vient s’ajouter à de nombreux autres avantages pour la santé comme une réduction du diabète, des maladies cardiovasculaires et de la mortalité globale.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

JAMA

Des chercheurs de l'Université d'East Anglia (Grande Bretagne) ont développé une nouvelle résine pour les dispositifs intraoculaires en impression 3D. Cette innovation, encore au stade de l'expérimentation, pourrait améliorer la fabrication d'implants oculaires utilisés dans la chirurgie de la cataracte et réfractive. « Pour la première fois, nous avons mis au point une résine pouvant être utilisée pour imprimer directement des dispositifs oculaires », s'est enthousiasmé l'auteur principal, le Docteur Aram Saeed, professeur de technologies de la santé à la School of Pharmacy de l'UEA. Cette résine possède une excellente clarté optique, une grande flexibilité et stabilité, ce qui favorise la sécurité dans l'oeil.

Pour le Docteur Aram Saeed, « la possibilité d'imprimer ces lentilles en 3D devrait améliorer considérablement la production de dispositifs oculaires, non seulement en améliorant la vitesse et la précision de la fabrication, mais également en offrant une plus grande complexité et une plus grande personnalisation de la conception ». Par rapport aux méthodes conventionnelles, cette technologie présente plusieurs avantages : une fabrication plus rapide, ce qui réduit le délai entre le diagnostic et la chirurgie, offrant des soins rapides aux patients ; une lentille personnalisée en fonction de la forme des yeux et des besoins visuels de chaque porteur, améliorant potentiellement le confort visuel ; des conceptions complexes de lentilles sont également possibles. Ces formes pourraient mieux répondre à un plus large éventail de problèmes de vision ; une réduction des coûts de production rendrait les lentilles plus abordables pour plus de patients atteints de cataracte dans le monde.

À l'avenir, les chercheurs espèrent que la combinaison de l'impression 3D et de la technologie d'imagerie vont aider à créer des implants qui s'adaptent parfaitement aux yeux de chaque patient, réduisant ainsi le besoin d'ajustements ou de complications après une intervention chirurgicale. « Si les développements futurs aboutissent, cette nouvelle technologie pourrait transformer l'industrie en apportant des solutions de fabrication portables, particulièrement bénéfiques dans les zones éloignées et économiquement défavorisées » a fait savoir, Michael Wormstone, professeur à la School of Pharmacy de l'UEA.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

UEA

C’est un mal qui touche de nombreuses personnes âgées : le déclin cognitif. « Un trouble ou déclin cognitif correspond à une altération d'une ou plusieurs fonctions cognitives, quel que soit le mécanisme en cause, son origine ou sa réversibilité », explique la Haute Autorité de Santé (HAS). Il se caractérise notamment par la perte de la mémoire.

Des chercheurs de l'University College London (UCL), en Angleterre, se sont penchés sur le lien entre la dépression et la perte de la mémoire chez les personnes âgées. Ils ont constaté que ces deux éléments étaient liés. En effet, selon eux, les symptômes dépressifs contribuaient à une perte de mémoire plus rapide au fil du temps, tandis que la perte de mémoire pouvait impacter négativement la santé mentale des individus. Leurs résultats sont publiés dans la revue JAMA Network Open. Les pertes de mémoire et les symptômes dépressifs seraient « étroitement liés », selon les chercheurs.

Pour en arriver à ces conclusions, les chercheurs se sont basés sur les données de santé de 8.268 participants, âgés d’en moyenne 64 ans au début de l’étude, et inscrits à l’étude longitudinale anglaise sur le vieillissement (ELSA). Les chercheurs ont relevé les symptômes dépressifs des participants, à savoir un sentiment de tristesse, une irritabilité allant jusqu’à l’agressivité ou encore un isolement. De plus, ils ont analysé le déclin cognitif des participants à l’aide de tests mesurant la mémoire et la capacité de langage. Les examens ont été réalisés tous les deux ans entre 2002 et 2018. La durée de suivi pouvait s’étendre jusqu’à 16 ans chez certains participants.

Les chercheurs ont remarqué que les participants qui présentaient des symptômes dépressifs plus importants avaient de moins bons résultats en ce qui concerne la mémoire. Mais les chercheurs ont également constaté que les participants qui avaient des troubles de la mémoire avaient des symptômes dépressifs plus marqués. Selon les chercheurs, l’une des explications de ce lien entre la dépression et la mémoire pourrait se trouver au niveau des changements cérébraux liés à la dépression. « La dépression peut provoquer des modifications dans les structures cérébrales, telles que l’hippocampe, qui est essentiel à la formation et à la récupération de la mémoire. Le stress chronique et les niveaux élevés de cortisol associés à la dépression peuvent endommager les neurones de ces zones », explique dans un communiqué le Docteur Dorina Cadar, du département des sciences du comportement et de la santé de l'UCL. Autre possibilité, les personnes présentant des symptômes de dépression pourraient avoir tendance à ruminer des pensées négatives.

Mais les chercheurs notent que les pertes de mémoire pourraient également impacter la santé mentale d’une personne en provoquant de la frustration et une perte de la confiance en soi, ce qui pourrait être à l’origine de troubles dépressifs. « Les troubles de la mémoire peuvent également perturber le fonctionnement quotidien et les interactions sociales, conduisant à un isolement social susceptible de déclencher des symptômes dépressifs », précisent les auteurs. « Notre étude montre que la relation entre la dépression et une mauvaise mémoire va dans les deux sens, les symptômes dépressifs précédant le déclin de la mémoire et le déclin de la mémoire étant lié aux symptômes dépressifs ultérieurs », résume la Dr Dorina Cadar. L es chercheurs estiment que ces résultats suggèrent que « les interventions visant à réduire les symptômes dépressifs pourraient aider à ralentir le déclin de la mémoire ».

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

UCL

Le champignon Magnaporthe oryzae représente une menace redoutable pour l’alimentation humaine à l’échelle mondiale : il ravage les cultures de riz et de blé. Des chercheurs d’INRAE, du Cirad et de l’université de Montpellier, en collaboration avec le HHRRC (Hunan Hybrid Rice Research Centre) et l’IRRI (International Rice Research Institute), ont découvert un gène de résistance à ce pathogène chez le riz, invalidant les résultats d’une étude de référence datée de 25 ans. Ces travaux, publiés le 4 juin dans Nature Plants, ouvrent de nouvelles voies vers l’amélioration de la résistance de variétés de plantes face aux maladies, en cohérence avec le développement d’une agriculture durable.

La pyriculariose, maladie causée par le champignon Magnaporthe oryzae, constitue un véritable fléau pour l’agriculture. Cette maladie ne ravage pas seulement les cultures de riz, aliment de base pour 60 % de la population mondiale, mais s’attaque depuis les années 1980 aussi au blé, avec une aire de distribution en augmentation croissante et un risque sérieux d’émergence en Europe.

Dans ce contexte, des chercheurs d’INRAE, du Cirad et de l’université de Montpellier, en collaboration avec des scientifiques chinois et philippins, se sont intéressés aux résistances naturelles du riz à la pyriculariose et ont décortiqué les mécanismes moléculaires impliqués. Ils ont ainsi identifié le gène Ptr, qui représente un nouveau type de gène de résistance aux maladies chez les plantes. La présence de ce gène Ptr rend le riz immun aux souches de M. oryzae qui sécrètent le facteur de virulence AVR-Pita, une protéine qui, en l’absence du gène Ptr, favorise l’invasion de la plante par le champignon pathogène. Les gènes de résistance des plantes codent dans leur majorité pour des récepteurs (des protéines) qui, tels des antennes, reconnaissent des signaux chimiques émis par les agents pathogènes.

Or Ptr code pour un nouveau type de protéine qui n’était jusqu’alors pas connu pour agir dans le système immunitaire des plantes, et dont les scientifiques ignorent pour l’instant le fonctionnement. De manière inattendue, ces travaux invalident des études de référence précédentes parues en l’année 2000, qui impliquaient dans la détection d’AVR-Pita le gène Pi-ta codant pour un récepteur immunitaire classique. Ces travaux ouvrent ainsi la voie à l’étude de nouveaux mécanismes de résistance des plantes aux pathogènes impliquant de nouveaux acteurs comme la protéine Ptr, dans le but d’approfondir la compréhension de la résistance naturelle des plantes aux maladies afin de mieux l’utiliser pour la protection des cultures.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Des chercheurs de Cambridge ont identifié une molécule qui joue un rôle essentiel dans le déclenchement des réactions hyperactives du système immunitaire inné afin de percevoir les menaces et de déclencher une réponse inflammatoire. Les chercheurs, du Victor Phillip Dahdaleh Heart and Lung Research Institute de Cambridge, ont expliqué que l’activation continue de l'un des gènes de la famille NLR (nucleotide-binding and leucine-rich repeat), l’inflammasome NLRP3 (pyrin domain-containing 3), est déjà connue pour être liée à la pathogenèse de divers troubles inflammatoires.

Ils ont démontré que la molécule nommée polo-like kinase 1 (PLK1) favorisait l'activation des inflammasomes NLRP3. La PLK1 est impliquée dans la division cellulaire qui, en cas de survenue d’un problème, peut entraîner un emballement de la division cellulaire et le développement de tumeurs. C'est pourquoi des recherches ont été menées sur des médicaments inhibiteurs de l’activité de la PLK1 comme traitement éventuel du cancer. Cependant, la PLK1 est également impliquée dans d’autres procédés, notamment l’organisation des cytosquelettes de microtubules. Les chercheurs expliquent qu’ils se comportent comme des "voies ferrées" à l’intérieur de la cellule, ce qui permet de transporter d’importants matériels d’une partie de la cellule à une autre.

L’équipe a démontré l’implication de la PLK1 dans l’activation des inflammasomes NLRP3 dans les macrophages lors de l’interface du cycle cellulaire. Ils ont apporté la preuve que la PLK1 orchestrait la structure du centre organisant les microtubules (MTOC) et le positionnement subcellulaire des NLRP3 lors de l'activation des inflammasome. En utilisant des modèles de maladies inflammatoires in vivo chez la souris, ils ont démontré que le traitement avec un inhibiteur de la PLK1 prévenait l’emballement de la réponse inflammatoire, et à une dose bien plus faible que celle nécessaire dans le traitement du cancer.

Selon les scientifiques, ces découvertes apportent de l’espoir pour le traitement d’un large éventail de maladies, y compris la goutte, l’insuffisance cardiaque, la cardiomyopathie et la fibrillation auriculaire. Ils prévoient d’utiliser un inhibiteur de la PRK1 contre des maladies inflammatoires lors d’essais cliniques. Le Docteur Xuan Li, auteure principale de l’étude et chargée de recherche à l’Université de Cambridge, indique : « Si nous pouvons faire obstacle aux microtubules lorsqu’ils tentent de s’organiser, alors nous pourrons réellement ralentir la réponse inflammatoire, l’empêchant ainsi de provoquer des dommages collatéraux à l’organisme. Cette découverte pourrait être importante dans la prévention de nombreuses maladies communes responsables de douleurs et de limitations fonctionnelles et, parfois , susceptibles d’entraîner des complications potentiellement mortelles ».

Elle ajoute : « Ces médicaments ont déjà été soumis à des essais d’innocuité pour le traitement du cancer, et à des doses bien plus élevées que ce que nous estimons utiles. Nous avons donc bon espoir de réduire les délais pour respecter les étapes cliniques et réglementaires. En découvrant que ce médicament est efficace pour ces maladies, de nouveaux traitements pour la goutte et les maladies cardiaques inflammatoires, ainsi que pour de nombreuses autres maladies inflammatoires, pourraient voir le jour dans un futur pas si lointain ».

James Leiper, Professeur de santé cardiovasculaire et métabolique à l’université de Glasgow et directeur médical associé de la British Heart Foundation, qui a financé l’étude, déclare : « Les médicaments ciblant la PLK1, dont le mécanisme d’action atténue la réponse inflammatoire, sont prometteurs. Leur sécurité et leur efficacité ont déjà été évaluées dans des essais portant sur le cancer. Ils pourraient potentiellement contribuer à accélérer le processus de découverte de médicaments. Nous espérons que cette recherche ouvrira les portes à de nouvelles prises en charge de personnes souffrant de maladies cardiaques imputables à des réponses immunitaires hyperactive et agressive. Nous attendons avec intérêt des recherches suppl&eacut e;mentaires pour découvrir comment ce médicament pourrait être réutilisé ».

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

JCI

Des chercheurs américains ont conçu un modèle de col de l’utérus sur une petite puce, reproduisant les caractéristiques microbiologiques de l’environnement humain, ce qui représente une avancée scientifique remarquable. Cette technologie, dédiée à la santé des femmes, ouvre de nouvelles perspectives pour le traitement des pathologies bactériennes fréquentes. Conçue par des chercheurs du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering de Harvard et de l’université de Californie à Davis, cette innovation promet de révolutionner les approches thérapeutiques.

Les "Organs-on-a-Chip", ou "organes sur puce", sont des dispositifs microfluidiques destinés à imiter les conditions biologiques et physiologiques des organes humains. La dernière création des chercheurs concerne le col de l’utérus : un modèle in vitro, appelé "Cervix-on-a-Chip". Ce dispositif, simule de manière fidèle une variété de fonctions biologiques de cet organe. Le "Cervix-on-a-Chip" se présente comme une carte SD, dans laquelle les cellules épithéliales cervicales et les fibroblastes interagissent à travers une membrane poreuse. Ce modèle permet de prévoir la production de mucus, la réactivité hormonale et les réponses immunitaires dans des conditions normales ou infectieuses. Un outil révolutionnaire pour étudier les interactions entre le col de l’utérus et son microbiome.

L’objectif fondamental de cette innovation est d’examiner les interactions entre le col de l’utérus et l’environnement microbien. Le dispositif a été exposé à des microbiomes sains et infectieux afin d’évaluer ses réponses. Lors de l’exposition à Lactobacillus crispatus, une bactérie bénéfique, le dispositif présente une barrière épithéliale intègre et un mucus de qualité optimale. En revanche, en présence de Gardnerella vaginalis, une bactérie pathogène responsable de la vaginose bactérienne, des dysfonctionnements sont observés : une augmentation des protéines inflammatoires et des perturbations de l’épithélium. Cette découverte met en lumière la précision et le réalisme du modèle de col de l’utérus sur puce.

La vaginose bactérienne, touchant 25 % des femmes en âge de procréer, entraîne des désagréments et des risques de transmission d’infections sexuellement transmissibles. Les traitements actuels, majoritairement antibiotiques, montrent une efficacité variable avec des récidives fréquentes. Le développement d’un modèle de col de l’utérus sur puce pourrait contribuer à de nouvelles pistes de traitement, en permettant des études approfondies et contrôlées de cette infection. Ce "Cervix-on-a-Chip" pourrait, à terme, être intégré dans un dispositif plus large pour fournir une compréhension globale de la santé génitale féminine. Ce potentiel thérapeutique ouvre des perspectives inédites pour mieux traiter, prévenir et comprendre les infections bactériennes au niveau du col de l̵ 7;utérus.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Harvard

Le cancer de la prostate reste le plus fréquent chez l’homme avec 59 800 nouveaux cas pour l’année 2018. Le choix et l’ordre des traitements dépendent notamment de l’étendue du cancer au moment du diagnostic. Une étude anglaise vient de montrer qu'un marqueur lumineux qui adhère aux cellules cancéreuses de la prostate pourrait aider les chirurgiens à les éliminer en temps réel.

Au Royaume-Uni, des scientifiques ont utilisé un colorant fluorescent attaché à une molécule marqueur afin de guider davantage les chirurgiens pendant une opération de la prostate. Pour parvenir à ce résultat, vingt-trois hommes atteints d’un cancer de la prostate ont reçu une injection d’un colorant marqueur avant de subir une opération d’ablation de la prostate. Le colorant marqueur a détecté des zones de tissu cancéreux non détectées à l’œil nu ou par d’autres méthodes cliniques. « Le colorant a permis aux chirurgiens d’éliminer tous les tissus cancéreux, ce qui pourrait réduire les risques de récidive du cancer, tout en préservant les tissus sains. La préservation des tissus sains signifie moins d’effets secondaires qui changent la vie après une intervention chirurg icale », résume le communiqué de l’étude (source 2).

L’utilisation de ce colorant via une molécule de ciblage permet aux chirurgiens de voir les bords de la tumeur et d’identifier les amas de cellules qui se sont propagés de la tumeur aux tissus voisins. Grâce à cela, le chirurgien peut davantage éliminer tous les tissus cancéreux et préserver les zones saines autour de la prostate. Cette technique permet également de réduire le risque de réapparition du cancer et de minimiser la possibilité d’effets secondaires.

« Nous donnons au chirurgien une deuxième paire d’yeux pour voir où se trouvent les cellules cancéreuses et si elles se sont propagées. C’est la première fois que nous avons réussi à voir des détails aussi fins du cancer de la prostate en temps réel pendant une intervention chirurgicale », rapporte le professeur Freddie Hamdy, professeur de chirurgie à l’Université d’Oxford et auteur principal de l’étude. Et de conclure : « Avec cette technique, nous pouvons éliminer tout le cancer, y compris les cellules qui se sont propagées à partir de la tumeur, ce qui pourrait lui donner une chance de réapparaître plus tard. Cela nous permet également de préserver autant de structures saines autour de la prostate que possible. Peut-être un moyen de réduire les effets secondaires inutiles qui changent la vie, comme l’incontinence et la dysfonction érectile ».

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

BBC

Des scientifiques de l'UNIGE ont découvert comment accroître la durée de vie de cellules souches injectées dans le cartilage pour faciliter la régénération de tissus endommagés par l’arthrose. L’arthrose, maladie dégénérative du cartilage qui touche la majorité de la population âgée, compromet gravement la qualité de vie des patientes et des patients. Face à cette pathologie encore peu étudiée, des chercheurs et chercheuses de l’Université de Genève (UNIGE) ont exploré la possibilité de nouveaux traitements thérapeutiques via l’injection de cellules souches, jusque-là peu fructueuse, en raison de leur mort prématurée. Les scientifiques ont découvert qu’en combinant l’injection des cellules souches à un apport de glucose libéré progressiv ement, leur survie était prolongée et permettrait de stimuler la régénération du cartilage. Ces résultats préliminaires, mais déjà prometteurs, sont publiés dans la revue International Journal of Pharmaceutics et ouvrent la voie à de nouvelles perspectives pour les thérapies régénératives.

L’arthrose, qui peut apparaître dès 40 ans, se généralise avec l’âge, touchant 65 % de la population de plus de 65 ans et 80 % de la population de plus de 80 ans. Cette affection dégénérative du cartilage entraîne des frottements à l’origine d’inflammations, de douleurs, gonflements et raideurs, créant parfois de véritables handicaps. Elle touche majoritairement les articulations des genoux, des hanches, de la colonne vertébrale et des mains. Malgré l’étendue de la population touchée, relativement peu de recherches sont dédiées à cette maladie multifactorielle.

Jusqu’à présent, les personnes affectées se voient proposer des traitements anti-inflammatoires pour réduire la douleur ou des lubrifiants, tels que l’acide hyaluronique – naturellement présent dans le corps mais dont la production diminue avec l’âge – pour limiter les frottements. Dans les cas les plus problématiques, la pose de prothèses s’avère nécessaire.

Les groupes d’Éric Allémann, professeur ordinaire à la section des sciences pharmaceutiques de la Faculté des sciences de l’UNIGE, et d’Olivier Jordan, maître d’enseignement et de recherche, s’intéressent depuis une quinzaine d’années au développement de nouveaux traitements thérapeutiques. Ils contribuent à plusieurs axes de recherche, dont celui d’injecter dans les articulations des cellules souches qui vont libérer naturellement des biomolécules, telles que des facteurs de croissance, capables d’interagir avec les cellules du cartilage pour diminuer l’inflammation et stimuler la croissance de nouvelles cellules.

« Le problème est que ces cellules souches, qui proviennent d’une autre partie du corps du patient (en général la graisse ou la moelle osseuse), ne se retrouvent pas dans un environnement optimal pour leur croissance et meurent très rapidement, sans avoir eu le temps de libérer suffisamment de molécules aux effets bénéfiques sur les cellules dégénérescentes », explique Paula Gonzales-Fernandez, doctorante dans le laboratoire d’Éric Allémann et première auteure de l’étude. « C’est particulièrement vrai pour des injections de cellules souches dans des articulations, puisque ces tissus ne sont pas vascularisés et ne sont donc pas approvisionnés en nutriments et en oxygène », poursuit la chercheuse.

Pour contourner ce problème, les scientifiques ont tenté de fournir à ces cellules souches une source d’énergie afin d’augmenter leur durée de vie. « Le glucose était un bon candidat mais il se retrouve trop vite éliminé naturellement par les fluides du corps. La subtilité de notre travail a été d’accrocher les molécules de glucose à de l’acide hyaluronique, afin que le glucose ne soit pas tout de suite éliminé, mais soit libéré par petites doses régulières », explique Olivier Jordan. Les auteur-es de l’étude ont donc testé la durée de vie des cellules souches avec ou sans glucose modifié, dans les conditions de laboratoire. Ils et elles ont constaté que les cellules souches, injectées à des cultures cellulaires de tissu du cartilage, survivaient plus de trois jours en présence du glucose associé à l’acide hyaluronique (contre moins de 24 heures en absence de ce glucose). Ces trois jours sont suffisants pour libérer les facteurs de croissance et molécules activatrices à l’origine de la régénération du cartilage.

« Ces résultats sont très encourageants et prometteurs, mais ne sont encore qu’au stade de cultures cellulaires en laboratoire. Notre prochaine étape est de confirmer ces résultats dans un modèle animal », indique Éric Allémann. Cette approche, qui consiste à ajouter un nutriment (le glucose dans le cas présent) à l’acide hyaluronique, ouvre de nouvelles perspectives pour les thérapies via les cellules souches dans des environnements mal vascularisés et pauvres en nutriments, tels que les articulations arthrosiques, mais aussi pour d'autres thérapies régénératives.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

UNIGE

Les vaccins dirigés contre le SARS-CoV-2 pourraient aussi avoir des effets non spécifiques contre d’autres pathogènes, suggère une étude australienne. Au-delà de leurs effets sur le pathogène ciblé, plusieurs vaccins vivants atténués semblent avoir un effet protecteur contre d'autres maladies. Cette protection impliquerait l'immunité innée, la première à entrer en jeu face à un pathogène. C'est notamment le cas du BCG, lié à une moindre mortalité toutes causes confondues chez les enfants, mais aussi du vaccin contre la rougeole.

Cela pourrait aussi être le cas pour les vaccins anti-Covid-19, comme le suggère une étude menée par Nicole Messina, du Murdoch Children's Research Institute de Parkville (banlieue de Melbourne, Australie) et ses collègues. Pour montrer cela, les chercheurs ont analysé un sous-groupe de participants à l'essai BRACE, grande étude internationale qui visait – sans succès – à démontrer un éventuel bénéfice du BCG en prévention du Covid-19 chez des professionnels de santé. Selon cette analyse, menée sur 264 personnes vaccinées soit avec le BNT162b2 (vaccin ARNm) soit avec le ChAdOx1-S (vecteur adénoviral), les deux vaccins semblent accroître la réponse immunitaire innée vis-à-vis d'autres pathogènes. Selon des expériences de stimulation in vitro, mesurant la production de cytokines à la suite de l 'exposition à un pathogène, le système immunitaire de ces personnes vaccinées contre le Covid-19 s’avérait ainsi plus réactif à divers pathogènes.

Parmi ces derniers, la bactérie Escherichia coli, le BCG (souche atténuée du bacille tuberculeux bovin), le streptocoque doré (S. aureus) et la levure Candida albicans. Les résultats révèlent toutefois des différences entre les deux vaccins anti-Covid-19, quant au niveau de réactivité vis-à-vis de chacun de ces pathogènes. Reste à déterminer si, au-delà des expériences de stimulation in vitro, ces effets non spécifiques se traduisent d'un point clinique, à savoir si ces vaccins sont réellement liés à une baisse du risque d'infection par d'autres pathogènes. Selon les chercheurs, ces résultats ne sont pas totalement inattendus pour ce qui est du vaccin ChAdOx1-S, basé sur un vecteur adénoviral incapable de se répliquer, qui s’apparente donc à un vaccin vivant atténué. Lors d'u ne réanalyse d'essais randomisés contrôlés menés sur les vaccins anti-Covid-19, ce vaccin a été lié à une baisse de 63 % de la mortalité toutes causes confondues, notamment celle non liée au Covid-19, par rapport au placebo – un effet non observé avec le vaccin ARNm.

Toutefois, les résultats de l'étude australienne semblent aussi pointer des effets immunitaires non spécifiques avec le vaccin BNT162b2, qui pourrait donc avoir ses propres effets immunomodulateurs. À noter qu'un moindre risque d'infection virale a aussi été observé avec les vaccins antipneumococciques, dirigés contre des polyosides de la capsule bactérienne. Plutôt qu'un effet non spécifique via l'immunité innée, ces vaccins pourraient agir contre les co-infections pneumocoque-virus, ou bien modifier le microbiome des voies respiratoires supérieures, le rendant moins propice aux infections virales.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

NIH

Des scientifiques ont découvert que 93 % des lipides du tissu cérébral sont répartis différemment dans la matière blanche et grise, le sous-cortex, les cortex visuel et moteur et le cortex préfrontal, qui est responsable de la prise de décision, du comportement social et d'autres fonctions. Les anomalies du lipidome cérébral ont tendance à se produire dans les troubles mentaux et cognitifs, donc la cartographie de ces molécules devrait aider à obtenir plus d'informations sur la maladie. La recherche financée par une subvention du programme présidentiel de la Fondation scientifique russe (RSF) a été publiée dans Nature Communications.

Les lipides sont un composant majeur du tissu cérébral. Ce sont des composés gras qui constituent 35 à 40 % de toutes les molécules des corps cellulaires de la matière grise et jusqu'à 78 % des gaines de myéline des axones de la matière blanche. Les lipides du tissu cérébral sont très divers et comprennent le cholestérol, les composés contenant du phosphore, tels que les phospholipides et les sphingolipides, ainsi que d'autres molécules. Étant donné que les lipides sont impliqués dans le métabolisme et la croissance des neurones, la transmission de signaux entre les cellules et le contrôle des processus inflammatoires, des anomalies dans la composition du lipidome ont été associées à des troubles cognitifs, tels que l'autisme, la schizophrénie et la maladie d'Alzheimer. Cependant, la relation entre le lipidome et les caractéristiques structurelles du tissu cérébral reste mal comprise, ce qui limite l'utilisation des lipides comme marqueurs moléculaires pour détecter les maladies cérébrales.

Des chercheurs de l'Institut de science et de technologie de Skolkovo et leurs collègues ont créé la première carte mondiale des lipides cérébraux humains. Ils ont étudié des échantillons de tissu cérébral de quatre individus en bonne santé et ont évalué la composition lipidique de 75 parties différentes du cerveau. Les lipides présents dans les échantillons ont été identifiés à l'aide de la spectrométrie de masse, qui permet de déterminer la structure d'une molécule à partir du rapport masse/charge et de son schéma de mouvement dans un champ magnétique.

Les chercheurs ont identifié un total de 419 lipides différents, la plupart (93 %) inégalement répartis entre les différentes parties du cerveau humain. Par exemple, le sous-cortex (la partie la plus ancienne du cerveau), les cortex moteur et visuel présentaient des niveaux relativement élevés de cholestérol, tandis que le cortex préfrontal, responsable du comportement social complexe et de la prise de décision, présentait des niveaux relativement faibles de ce lipide.

La plupart des lipides se trouvant dans les gaines de myéline, l’équipe a vérifié si la teneur en myéline d’une partie particulière du cerveau affectait son lipidome typique. La matière blanche riche en myéline s’est avérée contenir principalement des céramides, deux classes de phospholipides et des lipides contenant des acides gras saturés. La fonction principale de la matière blanche étant de transmettre des signaux via les axones, ces types de lipides sont considérés comme essentiels pour que le tissu puisse remplir sa fonction.

Les lipides d'acides gras polyinsaturés prédominent dans la matière grise qui contient une concentration de corps cellulaires plutôt que d'axones et pratiquement pas de myéline. Cela suggère que ces molécules peuvent être importantes pour le traitement du signal dans les cellules. « À l'avenir, nous prévoyons d'étudier en profondeur le lipidome sous-cortical, qui n'a été que partiellement couvert par cette recherche, et d'étudier des échantillons de cerveau de patients atteints de divers troubles mentaux. Le "décodage" complet potentiel du lipidome nous aidera à mieux comprendre la nature de la maladie mentale et son impact sur la structure et le fonctionnement du cerveau » a déclaré Maria Osetrova, ingénieure de recherche au Skoltech Neuro Center.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature