| | Edito
Energie : hétérojonctions, pérovskites et films minces vont rendre le photovoltaïque universel
En 2019, 27 000 térawattheures (TWh) d’électricité ont été produits dans le monde, dont 26 % provenaient de sources renouvelables. Ces énergies propres pourraient assurer 55 % de la production mondiale d’ici à 2040, selon le dernier rapport de l’Agence internationale de l’énergie (AIE). Ces deux sources (éolien et solaire) pourraient fournir plus d’électricité que l’hydraulique dès 2030, mais, en dépit du fort développement de l’éolien, notamment marin, c’est le solaire photovoltaïque qui représentera 60 % des capacités de production d’électricité renouvelable supplémentaires installées d’ici à 2024. On le sait, notre Terre reçoit chaque année assez d’énergie solaire pour satisfaire plus de 8000 fois ses besoins en énergie. Mais l’énergie solaire est, par nature, diffuse et intermittente et la capter en grande quantité nécessite de grandes surfaces de cellules à base de silicium monocristallin, un matériau au coût de production élevé et au rendement énergétique limité. Toutefois, grâce à de constants progrès technologiques, depuis 40 ans, le coût moyen de l’énergie solaire a baissé de 12 % par an, et il pourrait encore diminuer de 60 % d’ici 2025, selon un rapport de l’Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA). Quant à « l’amortissement carbone » engendré par la fabrication des panneaux, il est désormais remboursé en deux an s et demi. Entre 2010 et 2019, la production mondiale d’électricité photovoltaïque est passée de 100 à 650 TWh et elle représente aujourd’hui 2,5 % de la production mondiale d’électricité. Selon le rapport Solar Generation, publié par Greenpeace et l'Association européenne de l'industrie photovoltaïque (AEIP), avec un taux de croissance de 15 % de 2020 à 2040, l'énergie solaire pourrait produire 9 000 TWh dans 20 ans, ce qui représenterait plus du quart de la production mondiale d’électricité prévue à l’horizon 2040. Actuellement, le coût du kWh solaire, suivant le type d'installation et d'ensoleillement, peut varier de 7 à 20 centimes. En Allemagne, il est de 4,3 centimes d'euro en moyenne pour les grandes centrales. Ce coût du solaire photovoltaïque devrait tomber, en moyenne, à 4 centimes en 2030 et moins de 2 centimes le kWh vers 2040. Mais au rythme actuel d’augmentation du rapport coût-performances des cellules solaires, le coût réel moyen du solaire photovoltaïque pourrait devenir inférieur à celui de toutes les autres sources d’énergie, y compris le charbon, d’ici 2025. Mais cette révolution solaire en cours va connaître une formidable accélération grâce à trois ruptures technologiques qui sortent enfin des laboratoires, les cellules à hétérojonction, les cellules à pérovskites, et les films organiques photovoltaïques (POV). Il y a deux ans, une équipe de recherche internationale intégrant des chercheurs français des Universités de Lyon et Strasbourg avait découvert qu’en incorporant des atomes de fluor dans le polymère, il était possible d’augmenter considérablement l’efficacité des cellules solaires organiques, la portant de 4 à 10 %. En août dernier, les chercheurs de l’Empa (Le Laboratoire fédéral suisse d'essai des matériaux et de recherche) ont atteint sur les cellules solaires flexibles un nouveau record d’efficacité, avec 20,8 %. Pour parvenir à une telle performance, les chercheurs ont conçu un « sandwich » composé de diséléniure de cuivre, d’indium et de gallium -CIGS- qui ouvre la voie à la fabrication de cellules solaires flexibles et légères sur films polymères. Début avril, les chercheurs de l’Empa ont annoncé la mise au point de nouveaux procédés de fabrication pour ces cellules solaires afin de les produire non seulement plus rapidement mais aussi à moindre coût. Ces scientifiques, pour produire cette nouvelle cellule pérovskite, d’une surface de 10×10 cm, ont utilisé un technique de buse à fente qui permet de projeter le matériau sur une couche de verre, puis d’ôter l’excès de matériau avec un laser. « Avec le nouveau procédé de revêtement, nous pouvons non seulement revêtir plus rapidement, mais aussi déterminer l’épaisseur des différentes couches de manière plus flexible », explique M. Nüesch. Cette technologie prometteuse devrait permettre de produire facilement et bien plus rapidement des bandes de cellules à p&e acute;rovskites. A la différence du procédé de sérigraphie utilisé jusqu’à présent, dans lequel les couches doivent être séchées et frittées une par une, la technique de la buse à fente permet d’appliquer toutes les couches directement l’une après l’autre. Grâce à cette nouvelle technique, l’impression de ces cellules solaires est sept fois plus rapide qu’avec la méthode de sérigraphie actuelle, et la pérovskite n’a plus besoin d’être déposée sur le substrat, comme une couche solide, mais elle diffuse de manière contrôlée à travers toutes les couches de la cellule solaire. Il y a quelques semaines, une équipe de rechercher associant le CEA et la firme Toyobo a annoncé qu’elle avait atteint le rendement de conversion de ces cellules photovoltaïques organiques -PVO d'environ 25 %- sous un éclairage au néon de 220 lux, soit l'équivalent d'une chambre noire, ce qui représente un gain de 60 %, par rapport aux cellules solaires en silicium amorphe couramment utilisées (Voir CEA). Une autre avancée majeure a eu lieu il y a quelques jours, quand des chercheurs du National Renewable Energy Laboratory (NREL), situé à Golden dans le Colorado, ont annoncé qu’ils avaient réussi à développer une cellule solaire à six jonctions, chacune de ces jonctions étant conçue pour capter une partie spécifique du spectre lumineux. Grâce à cette percée technique, un taux de conversion d’énergie sans précédent a pu être atteint : 39 %, c’est-à-dire le double du rendement moyen des cellules solaires actuellement sur le marché. Selon ces scientifiques, cette nouvelle cellule à six jonctions, bien qu’elle soit prioritairement destinée à l’alimentation des satellites, est pleinement adaptée dans le cadre d’une production massive d’électricité à l’aide de centrales photovoltaïque à concentration. En outre, comme cette technique nécessite bien moins de matériaux semi-conducteurs par rapport à une cellule de silicium traditionnelle, ce nouveau type de cellule à très haut rendement devra pouvoir être produit, d’ici 5 ans, à un coût beaucoup moins élevé que leurs homologues en silicium. De manière remarquable, la quantité de matière nécessaire par Watt crête (g/W) dans une cellule solaire a été divisée par quatre en une dizaine d’années, passant de 16 à 4 grammes. Mais l’arrivée des cellules à base de pérovskites, en remplacement du silicium, ouvre d’immenses perspectives d’utilisation généralisée, à faible coût, de l’énergie solaire. Ce nouveau type de cellule permet en effet d’imprimer des cellules, à l’aide d’une simple imprimante semblable à une imprimante à jet d’encre, et de produire des « films » photovoltaïques, minces, légers et souples qui vont pouvoir s’imposer partout : sur les façades des bâtiments, dans nos fenêtres, dans nos champs (agrovoltaïque), dans nos chaussées, sur les carro sseries des voitures, et sur nos vêtements, transformant nos habitations, nos routes et nos objets quotidiens en autant de sources productrices d’énergie gratuite et inépuisable. Début avril, une équipe de chercheurs de l’Université de Cambridge (Royaume-Uni) et du Centre Helmholtz de Berlin des matériaux et de l'énergie (Allemagne) a mis au point une cellule photovoltaïque destinée à l’Espace, résistante aux radiations, qui associe une couche de matériau pérovskite et une couche mince à base de cuivre, indium, gallium et sélénium (CIGS). Cette cellule « tandem » est constituée de deux couches - pérovskite et CIGS - qui permettent d’exploiter une plus large partie du spectre lumineux : la première couche est sensible au spectre de la lumière visible, la seconde au spectre infrarouge. Une autre équipe allemande, du Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) a annoncé, il y a quelques jours, qu'elle avait atteint une efficacité de 24,16 % avec une cellule tandem combinant CIGS (cuivre, indium, gallium et sélénium) et technologie de pérovskite (Voir pv magazine). Selon les chercheurs, cette prouesse a été atteinte en utilisant des molécules dites monocouches auto-assemblées (SAM), pour former une couche monomoléculaire auto-organisée, de façon à améliorer le contact entre la pérovskite et le CIGS. Par cette approche, les scientifiques allemands précisent que « La couche ultra-mince obtenue ne présente aucune perte optique et, grâce à sa propriété d'au to-organisation, pourrait couvrir n'importe quelle surface - y compris le silicium dans les architectures de cellules solaires en tandem ». Début mars, une autre équipe, associant des chercheurs de l'Université de Toronto (Canada) et de l'Université des sciences et technologies du Roi Abdallah (Kaust, Arabie saoudite) a réalisé une autre remarquable avancée technique : les chercheurs sont parvenus à augmenter l'épaisseur de la couche de pérovskite, déposable directement sur une cellule solaire en silicium. Les cellules ainsi obtenues se sont avérées stables et résistantes à des températures allant jusqu'à 85°C pendant plus de 400 heures. Mais surtout, elles atteignent une efficacité énergétique excellente de 25,7 %, supérieure à celle de cellules au silicium actuelles, qui plafonne à 18 %. Notons également que, fin 2019, des chercheurs de l’Université de Rice ont levé un autre verrou majeur à l’utilisation des pérovskites pour des cellules photovoltaïques. Ils ont fabriqué des cellules à base de pérovskite inorganique, composée de césium, de plomb et d'iode. En ajoutant du brome et de l’indium, ces chercheurs ont réussi à diminuer les défauts dans ce matériau et à porter à 12 % le rendement des cellules. Ces scientifiques pensent qu’il est possible, avec ce nouveau matériau, d’atteindre un rendement de plus de 20 %, ce qui rendrait ce nouveau type de cellule solaire très compétitif, car on pourrait les produire à un stade industriel à partir d’un matériau en solution qui serait simplement appliqué sur un substrat, puis séché pour obtenir une cellule. Mais, comme souvent en science, les avancées peuvent également survenir d’idées pour le moins originales, voire saugrenues. Il y a un an, en avril 2019, des chercheurs de 4 universités (deux de Chine, une des U.S.A et une de Singapour) ont remarqué qu’en ajoutant de la caféine aux cellules pérovskites, il était possible d’augmenter sensiblement leurs performances ! L’ajout d’un alcaloïde tel que la caféine permet de ralentir la formation des cristaux de pérovskite, ce qui rend ce matériau plus stable et augmente son rendement énergétique. Résultat : au lieu de ne conserver que 40 % de son rendement énergétique après 175 heures de fonctionnement sous la température destructrice de 85°C, les cellules enrichies en caféine conservent 86 % de leur rendement après 1300 heures d’exposition dans l es mêmes conditions... Il faut enfin dire un mot de la bâche solaire automobile rétractable conçue par la firme française Armor. Cette bâche intègre des éléments du film photovoltaïque organique Asca qui, relié à la batterie d'une véhicule électrique, peut prolonger son autonomie jusqu’à 8 000 kilomètres par an, avec un objectif de 11 000 kilomètres par an d’ici à 2023. Le film photovoltaïque organique Asca développé par Armor est constitué de polymères organiques semi-conducteurs et se compose de fines couches d’encre, déposée sur un film mince et souple. Celui-ci peut s’enrouler sans perdre ses propriétés au moins 50 000 fois et ne pèse qu’environ 450 g/m2, soit trente fois moins que les autres technologies photovoltaïques du marché. Le film solaire peut &eacut e;galement être appliqué directement sur la carrosserie ou intégré dans le toit panoramique ou les vitres. On comprend mieux le potentiel d’une telle innovation quand on sait qu’Apple vient d’annoncer un nouveau concept de voiture solaire – Apple solar Car – qui envisage d’intégrer dans la carrosserie et les vitres de ses voitures des films solaires haute performance ultra-mince (moins de 10 microns) qui permettront d’améliorer l’autonomie énergétique du véhicule. Apple veut aussi étendre cette technologie à ses appareils numériques, pour les rendre plus autonomes (Voir apple insider). Chacun sent bien que, lorsque nous serons sortis de cette pandémie mondiale de coronavirus, nous devrons tout remettre à plat, notre système de santé bien sûr, mais également notre modèle économique de développement – dont on voit l’extraordinaire vulnérabilité – notre conception de l’urbanisme et des transports, nos modes de représentation et d’expression démocratiques, et notre approche de la question énergétique, intimement liée à notre rapport à la Nature et au défi climatique, que ne doit pas nous faire oublier le Covid-19. Dans cette perspective qui doit nous conduire à réaliser beaucoup plus vite que prévu la grande transition énergétique rompant définitivement avec les énergies fossiles, polluantes et carbonées, j’ai la conviction, comme le montrent de nombreuses études très sérieuses, à commencer par celle réalisée en 2017 par l’Université de Stanford (Voir Stanford) que nous devons mettre en œuvre dès maintenant, avec le plus grand volontarisme politique, la mutation énergétique mondiale qui nous permettra de couvrir, d’ici 2050, l’essentiel de nos besoins en énergie, grâce à l’énergie solaire sous ses différentes formes (y compris spatiale), complétée par l’éo lien marin et le vecteur hydrogène pour assurer la flexibilité et la diversité de nos échanges énergétiques. Ce défi est immense, mais il est à notre portée et doit être notre horizon pour le milieu de ce siècle, si nous voulons à la fois maîtriser le réchauffement climatique qui nous menace, réduire drastiquement le nombre insupportable de décès liés à la pollution de l’air (9 millions par an selon une récente étude du Journal européen de la Santé), et jeter les bases d’un nouveau développement économique, social et humain équitable durable et porteur d’espoir pour tous les habitants de notre planète . René TRÉGOUËT Sénateur honoraire Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat e-mail : tregouet@gmail.com
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| | | | | | | Aujourd'hui, changer l'eau en hydrogène coûte cher. Pour atteindre un rendement intéressant, ce procédé use généralement d'une pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEM). Mais cette technique a un double inconvénient : le prix d'une membrane fait grimper la facture, et elle fonctionne dans un environnement très acide, ce qui nécessite des catalyseurs à base de métaux précieux, comme le platine ou l'iridium. Afin de résister à la corrosion causée par l'acidité, les électrodes doivent être faites avec du titane, tout aussi coûteux. Des chercheurs américains du laboratoire de Los Alamos, dirigés par le chercheur Yu Seung Kim, en collaboration avec des scientifiques de l'Université d'État de Washington, ont découvert comment réaliser l'électrolyse dans un environnement alcalin ou basique. Ils ont montré qu'il était possible de se passer du platine, de l'iridium et du titane, et de les remplacer par du fer et du nickel, bien plus répandus et plus abordables. « C'est beaucoup moins cher, mais les performances sont comparables », explique Yu Seung Kim. Les scientifiques ont ainsi mis au point un liant pour les électrodes qui permet au nouveau catalyseur de jouer son rôle dans un environnement au PH élevé, donc bien moins acide. Plus besoin de PEM non plus, pour un rendement équivalent. Cette avancée ouvre la porte à une utilisation massive de l'électrolyse pour stocker l'électricité issue des panneaux solaires et des éoliennes. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Science Mag | | | |
| | | Depuis une dizaine d'années, plusieurs pays, dont la France, ont expérimenté l'idée de « route solaire », une chaussée dans laquelle on intègre des capteurs solaires et qui devient donc productrice d'énergie. Mais ces différents projets n'ont pas donné les résultats escomptés, tant en terme d'efficacité énergétique que de résistance aux rudes conditions de la route (trafic, intempéries). Mais cela n'a pas découragé l’administration néerlandaise des infrastructures (Rijkswaterstaat), qui a repris, en le repensant, ce concept de "route solaire". Elle projette de couvrir de panneaux photovoltaïques les accotements et la berme centrale de l’autoroute A37 dans la province de Drenthe. Des panneaux bifaciaux serviront également d’écrans antibruit. Au total, les 300 hectares de cette autre « route solaire » fourniront de l’électricité à 70.000 ménages. Le projet s’inscrit dans un plan de la Rijkswaterstaat visant à mettre des parties de son patrimoine immobilier à disposition pour la production d’énergie renouvelable. Depuis 2016, un consortium dont font partie, outre la Rijkswaterstaat, la province de Drenthe, 3 communes traversées par l’autoroute A37, Enexis et Rendo (2 gestionnaires de réseaux électriques), examine la possibilité de transformer cette autoroute en « route solaire ». Longue de 43 kilomètres, l’A37 relie dans le nord-est des Pays-Bas la ville de Hoogeveen à la frontière allemande. Il s’agit d’un concept radicalement différent de celui de la route solaire « Wattway », portée par l’entreprise française Colas, dont un prototype a été expérimenté sur une départementale de l’Orne depuis 2016 … et qui ne semble pas rencontrer un franc succès, que ce soit sur le plan économique et financier ou sur le plan environnemental. Aux Pays-Bas, l’objectif n’est pas d’intégrer les panneaux dans la chaussée, mais bien de couvrir les accotements de l’autoroute, la berme centrale et les terrains entourés par les échangeurs et les sorties. Ils seront donc soumis à des contraintes beaucoup moins sévères que ceux utilisés dans la Wattway. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Solar Highways | | | |
| | | Une équipe suédoise de l'Université de Linköping a réussi à maintenir, à température ambiante, au sein d'atomes de carbure de silicium, l'état de superposition quantique, indispensable pour la production de "qubit". Le carbure de silicium (SiC) est formé par l’association d’un atome de silicium et un autre de carbone. Sa forme naturelle, un minéral présent dans quelques météorites, est appelé moissanite. Il est produit essentiellement pour ses qualités d’abrasif, car c’est un matériau très dur. C’est aussi un semi-conducteur et support de la micro-électronique actuelle. Mais ses propriétés quantiques commencent à se préciser. En effet dans un semi-conducteur — donc la base de nos ordinateurs classiques qui utilisent la filière du silicium — deux états peuvent exister : soit le passage d’un courant (état 1) ou l’absence de courant (état 0) donnant lieu aux deux valeurs que peut prendre un bit d’information classique (0 ou 1). Mais l’ordinateur quantique exploite une propriété de la matière qui n’apparaît qu’à l’échelle subatomique ou dans des conditions extrêmes, aux très basses températures. Il s’agit de la superposition quantique, un état où un signal peut avoir à la fois deux valeurs, 0 et 1. Sauf que cet état de superposition quantique est très fragile : pour que les qubits restent stables, la grande majorité des recherches sur l’ordinateur quantique s’effectuent aux très basses températures, sur des matériaux supraconducteurs — qui n’opposent aucune résistance au courant électrique. Ils nécessitent un refroidissement à des températures proches du zéro absolu (c’est-à-dire -273,15°C). Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Nature | | | ^ Haut | |
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| | Santé, Médecine et Sciences du Vivant | |
| | | | | Dans quelques jours, nous devrions pouvoir sortir à nouveau. Mais si nous ne nous montrons pas responsables, le niveau de contagiosité pourrait repartir à la hausse et tout serait à refaire. Or, le meilleur moyen de protéger les autres est de porter un masque. Mais pour que nous, nous soyons protégés, il faut que les autres portent un masque... En nous promenant dans la rue ou en étant dans un transport en commun, nous ne pouvons pas crier à tue tête "Mettez tous un masque pour me protéger, car c'est peut-être ma vie qui est en jeu..." On nous prendrait pour des fous ! Mais par contre, si une personne nous rencontrant, voyait une pastille rouge "autocollante" bien visible collée sur notre vêtement, elle saurait qu'on lui dit : "Si vous ne portez pas de masque ne vous approchez pas de moi, n'essayez pas de me parler. Je vous en serai reconnaissant car c'est peut-être ma vie qui est en jeu". Si nous étions très nombreux à porter cette pastille rouge, c'est sans doute notre Destin collectif qui changerait. Un être humain anonyme | | | |
| | | La FDA, l’autorité de santé américaine, vient d’approuver la mise sur le marché d’un test sérologique d'une extrême fiabilité : 99,8 %. Développé par le laboratoire pharmaceutique suisse Roche, le test d’anticorps permet de savoir si une personne a été infectée au Covid-19. Ce test sera disponible dans quelques semaines, selon le laboratoire pharmaceutique Roche qui va doubler ses capacités de production, pour en assurer une large diffusion mondiale. Sa réalisation se fait par une prise de sang par voie intraveineuse afin de déterminer la présence d'anticorps, y compris l'immunoglobuline G (IgG), qui reste plus longtemps dans le corps humain. Appelé “Elecsys Anti-SARS-CoV-2”, le test sérologique détecte à 100 % les personnes ayant été exposées à la maladie et à 99,8 % les personnes qui n'y ont pas été exposées. Cependant, il est pour l’heure impossible d’affirmer qu'une personne ayant développé des anticorps contre le SARS-CoV-2 est immunisée contre une infection future. En France, l’Institut Pasteur a mis au point un autre test sérologique très performant qui sera bientôt disponible. Celui-ci sera “capable de préciser le degré d'immunité des malades guéris du coronavirus”. Selon la Haute Autorité de santé (HAS), ces tests sont utiles, selon elle, pour confirmer un diagnostic, ou en l'absence de symptômes. Ils sont appelés à venir en complément précieux des tests virologiques, qui, eux, posent le diagnostic d’une infection ou non. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Roche | | | |
| | | Des chercheurs de la Johns Hopkins University (Baltimore) ont étudié l’impact de l’obésité, alors qu’à l'hôpital Johns Hopkins depuis mars 2020, de plus en plus de jeunes patients ont commencé à être admis en unité de soins intensifs (USI) avec une caractéristique commune : l’obésité. Alors que dès le début de l’épidémie, le facteur âge était reconnu comme majeur, mais que très vite l’obésité est apparue au nombre des comorbidités associées à la sévérité de la maladie, les experts de Baltimore s’interrogent ici sur la relation entre obésité et sévérité chez les patients COVID-19 plus jeunes hospitalisés. L’équipe a d’abord mené une enquête informelle auprès de collègues dirigeant des unités de soins intensifs dans d'autres hôpitaux des Etats-Unis, et a abouti à des résultats similaires. Les jeunes patients pris en charge en réanimation dans ces établissements étaient plus que fréquemment atteints d’obésité. « Dans notre unité de soins intensifs, beaucoup de ces jeunes patients étaient également obèses », écrivent les auteurs qui rappellent qu’aux Etats-Unis la prévalence de l’obésité dépasse aujourd’hui les 40 %. Avec une modélisation mathématique, les chercheurs ont examiné la corrélation entre l'indice de masse corporelle (IMC) et l'âge chez les patients COVID-19 admis en USI dans plusieurs hôpitaux américains soit chez un total de 265 patients dont 58 % de patients hommes. Cette analyse conclut à une corrélation inverse significative entre l'âge et l'IMC. En particulier, les patients plus jeunes admis à l'hôpital s’avèrent plus susceptibles d'être obèses ; cette relation inverse entre âge et IMC dans la « fonction » hospitalisation est similaire selon le sexe. Pourquoi l’obésité est-elle synonyme de sévérité ? Une première explication, suggérée par les auteurs, est que l'obésité peut restreindre la ventilation en empêchant l'excursion du diaphragme (ou son mouvement induit par la pression positive de la ventilation), altérer les réponses immunitaires à l'infection virale, accroître l’inflammation et le stress oxydant, et être accompagnée par un diabète et un trouble cardiovasculaire, 2 facteurs indépendants de complications. Les chercheurs rappellent ainsi que l’obésité est un facteur majeur de sévérité de la maladie COVID-19, un facteur de surveillance particulière à l’hospitalisation, et concluent que dans les populations à forte prévalence d’obésité, COVID-19 pourrait affecter des groupes de population plus jeunes. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Marlin | | | |
| | | Les chercheurs de l'Université d'Utrecht, du Centre médical Erasmus, ont identifié un anticorps monoclonal entièrement humain qui empêche, ici in vitro, le virus SRAS-CoV-2 (COVID-19) d'infecter les cellules. Ces travaux ouvrent un grand espoir dans le développement d’un vaccin contre la maladie. L’étude décrit une première étape vers le développement de cet anticorps qui pourra permettre soit de prévenir, soit de traiter la maladie COVID-19. La recherche reprend des travaux de la même équipe, débutés sur le coronavirus SRAS-CoV de 2003. L’auteur principal, le Docteur Berend-Jan Bosch, directeur de recherche à l'Université d'Utrecht, explique qu’en utilisant leur base d'anticorps anti-SRAS-CoV, les chercheurs sont parvenus à en identifier un qui neutralise également l'infection à SARS-CoV-2 dans des cellules en culture. Cet anticorps neutralisant a le potentiel de modifier le cours de l'infection chez l'hôte infecté, d’accélérer l'élimination du virus (traitement) mais aussi de protéger une personne non infectée exposée au virus (vaccin). L'anticorps se lie à un domaine conservé à la fois dans le SRAS-CoV et le SARS-CoV-2- ce qui explique sa capacité à neutraliser les 2 coronavirus. Une capacité de neutralisation croisée très intéressante qui suggère un potentiel d'atténuation pour plusieurs maladies causées par les coronavirus apparentés émergents. Il va s’agir maintenant pour les scientifiques de caractériser cet anticorps et de commencer son développement pharmacologique. Mais l'anticorps utilisé dans ce travail est « humain », ce qui va simplifier son développement et réduire le risque d'effets secondaires liés au système immunitaire. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Nature | | | |
| | | Des chercheurs allemands de l'Université de Bonn ont montré un nouvel effet néfaste du sel : ce dernier affaiblirait le système immunitaire en le rendant plus sensibles aux infections bactériennes. De précédentes études allaient pourtant dans le sens inverse. En stimulant la production de macrophages et de lymphocytes T, le sel aiderait à lutter contre les maladies de peau parasitaires comme la leishmaniose ou l'eczéma atopique. Le sel est, par ailleurs, cytotoxique pour les bactéries. Mais, pour Katarzyna Jobin, principale auteure de la nouvelle étude, ces observations, peut-être valables pour la peau, ne peuvent pas être généralisées au niveau de l'organisme entier. « La concentration en sel est maintenue en grande partie constante dans le sang et dans les différents organes, explique la chercheuse. Dans le cas contraire, des processus biologiques importants seraient altérés ». La seule exception est justement la peau, qui fonctionne comme un « réservoir de sel » pour l'organisme. Pour le reste, le sel en excès est filtré par le rein et excrété dans l'urine. Et c'est là que se situe le problème : la médullaire rénale, qui sert de « capteur » pour maintenir l'équilibre sanguin en sel et en eau, entraîne une accumulation de glucocorticoïdes lorsqu'on mange trop salé. Ces derniers inhibent à leur tour l'action des granulocytes neutrophiles, des cellules immunitaires qui s'attaquent aux bactéries. Bien que leur nombre reste constant, ces derniers semblent beaucoup moins efficaces -- c'est d'ailleurs pourquoi la corticostérone est utilisée comme anti-inflammatoire. Pour démontrer ce mécanisme, les chercheurs ont soumis des souris infectées par la Listeria à un régime riche en sel et ont constaté que ces dernières présentaient une concentration de bactéries pathogènes 100 à 1.000 fois supérieure à celle des souris normales. Même conclusion pour les infections urinaires à E.Coli, qui guérissent également beaucoup plus lentement chez les souris nourries avec un régime très salé, note l'étude. Les chercheurs ont poursuivi leur investigation chez l'humain. Dix volontaires ont été nourris avec un régime hypersodé (6 g de sel supplémentaire par jour, l'équivalent de deux gros hamburgers) pendant une semaine. Résultat : une augmentation de corticostérone pouvant aller jusqu'à 500 %. Rappelons que l'Organisation mondiale de la Santé (OMS) préconise une consommation de 5 grammes par jour. Or, en France, la consommation moyenne de sel ajouté est de 9 g/jour en moyenne chez les hommes et de 7 g/j chez les femmes, d'après l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (Anses). Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash STM | | | |
| | | Depuis le 7 avril, un essai clinique est mené à partir de la famotidine dans l'État de New York. Il s'agit de l'ingrédient actif du Pepcid, un médicament grand public utilisé contre les brûlures d'estomac. Entre le 7 et le 25 avril, 187 patients en état critique — dont beaucoup sous respirateur — des hôpitaux du réseau de soins de santé Northwell Health en ont reçu. La famotidine leur a été administrée par voie intraveineuse, grâce à une dose équivalente à neuf fois celle habituellement recommandée en cas de brûlures d'estomac. L'essai débute seulement : les chercheurs aimeraient atteindre le nombre de 1174 participants. Si les scientifiques se sont penchés sur la famotidine, c'est parce que des rapports venant de Chine et les résultats de la modélisation moléculaire suggèrent son efficacité. En effet, elle semble être liée à une enzyme clé dans le syndrome respiratoire aigu sévère lié au nouveau coronavirus. Néanmoins, Kevin Tracey, le vice-président exécutif du système de recherche de Northwell Health, se montre prudent quant aux effets supposés bénéfiques du médicament. « S'il marche, nous le saurons dans quelques semaines », a-t-il déclaré à Science Magazine, en précisant qu'il faudrait déjà attendre d'avoir 391 participants à l'essai pour avoir des résultats provisoires. Pas question, donc, de faire des stocks de Pepcid et de céder à l'automédication. L'essai clinique a été initié par Michael Callahan, un docteur spécialisé dans les maladies infectieuses, basé au Massachusetts General Hospital, à Boston. Se trouvant en Chine dans le courant du mois de janvier pour un projet sur la grippe aviaire, il a décidé de se joindre à ses collègues chinois à Wuhan, lorsque l'épidémie de Covid-19 s'y est développée. Après examen des dossiers de 6 212 personnes atteintes du virus, les chercheurs ont constaté qu'une grande partie de celles qui y avaient survécu souffraient de brûlures d'estomac chroniques et étaient sous famotidine. En effet, les patients qui en prenaient présentaient un taux de décès de 14 %, contre 27 % pour les autres. Une hypothèse qui mérite d'être testée, selon Michael Callahan. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Science | | | |
| | | Une étude menée par des chercheurs de l’Université de Cambridge, de l’École de Guerre économique de Paris, de l’Université de Science et de technologie de Hong Kong, et de la Family Federation de Finlande, démontre, par deux modèles d'intelligence artificielle, l'importance du port du masque. Jugé inutile, au début de l'épidémie en France, il est fortement conseillé après le 11 mai, voire obligatoire dans les transports en commun. Alors que les Français auront été confinés durant près de deux mois et auront respecté la distanciation sociale, cetteétude démontre que le port du masque serait bien plus efficace que le confinement. Dans la première expérience, il est démontré que le masque peut avoir un "impact significatif" sur la propagation du virus si au moins 80 % de la population le portent. Si seulement 50 % font l'effort de le mettre, l'impact sera alors "minimal". Ces résultats appuient les recommandations de l'OMS et du CDC américain qui conseillent le port du masque dans tous lieux publics. Les chercheurs ont voulu comparer la distanciation sociale ou le confinement et le port du masque. Pour cela, ils sont partis sur la base de 1 % de la population infectée avec une base de 7 jours de confinement. Ils ont ensuite examiné les résultats possibles au bout de 500 jours. Il en résulte que 60 000 personnes seraient décédées dans le cas où 80 % de la population porteraient le masque contre 180 000 pour le confinement. Si seulement 50 % de la population le portent, le bilan s'élèverait à 240 000 morts. Les chercheurs concluent à une propagation incontrôlable du virus dans le cas où le confinement serait remplacé par de simples mesures de distanciation sociale. Dans la deuxième expérience, il rajoute aux premiers tests les différences entre les masques (coton, chirurgicaux, FFP2..). Il en ressort que sur une simulation de 300 jours le port du masque endigue la propagation du virus s'il est adopté assez tôt même si les masques sont en coton ou autre tissu. Si 90% de la population portent un masque quel qu'il soit, le virus a de fortes chances de disparaître après 50 jours. Mais l'expérience démontre qu'attendre 75 jours pour une adoption massive de masques réduit les chances d'éradiquer le virus. En conclusion, dans les deux expériences, si 4 personnes sur 5 portent un masque avant la fin du confinement, les risques d'une deuxième vague diminueraient. Les chercheurs mettent en avant que l'utilisation des mesures de distanciation sociale sans le port du masque ne ferait qu'augmenter les cas d'infection et le million de décès en France pourrait être ainsi atteint. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Arxiv | | | |
| | | Partout dans le Monde, des équipes de recherche tentent de mettre au point des tests de détection du COvid-19 rapides et fiables. Des chercheurs chinois de l’University Guangzhou ont développé un nouveau test sensible qui brille par sa rapidité et sa lisibilité : il détecte les anticorps contre le SRAS-CoV-2 en seulement 10 minutes et signale leur présence avec l’apparition d’une ligne orange vif sous un lecteur de fluorescence. Les taux élevés de cas asymptomatiques compliquent le défi pour les responsables de la santé publique qui tentent d’estimer le taux d’attaque en population générale et le taux d’immunisation associé : cette variabilité de la sévérité des symptômes suggère, en particulier, que le nombre de personnes infectées par le virus du SRAS-CoV-2 à un moment donné est probablement beaucoup plus élevé que le nombre de cas « officiellement » confirmés. Il est clair que la disponibilité d’un test immunologique, rapide et sensible, pourrait aider les médecins comme les Autorités à mieux suivre l'exposition de patients donnés, identifier des cas suspects de COVID-19 pourtant négatifs selon d’autres méthodes (PCR), estimer l’immunisation d’une communauté. A supposer que les personnes ayant des anticorps contre le virus soient immunisées, un certain temps –qui reste à déterminer– contre les futures épidémies de COVID-19. Ce test immunologique innovant, rapide et sensible, est basé sur une technique appelée immunodosage à flux latéral (LFA), déjà utilisée pour un home test de grossesse. En pratique, les chercheurs ont attaché une protéine d'enveloppe virale sur une zone d’une bande de nitrocellulose. Le sérum humain s'écoule d'une extrémité de la bandelette à l'autre, et tous les anticorps dirigés contre la protéine virale se lient à cette zone sur la bandelette. Ensuite, l'équipe détecte les anticorps anti-SARS-CoV-2 par fluorescence, un mode de détection très sensible et qui peut être lue à l'œil nu. Testé sur 7 échantillons de sérum de patients COVID-19 et 12 échantillons de testés négatif par RT-PCR, le nouveau test a correctement permis de diagnostiquer les échantillons positifs ainsi qu'un cas supplémentaire « négatif » présentant pourtant des symptômes cliniques suspects. En seulement 10 minutes par échantillon. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash ACS | | | |
| | | Une étude chinoise publiée en « preprint » le 1er mai sur la plate-forme scientifique Medrxiv, et menée par trois médecins chinois de l’hôpital Tongji de Wuhan, épicentre de la pandémie, souligne que « l’hydroxychloroquine doit être prescrite pour le traitement des patients atteints de COVID-19 gravement malades afin de sauver des vies ». Une conclusion obtenue après avoir administré le fameux principe actif à des malades atteints de formes sévères de la maladie. Cette étude intitulée, « L'hydroxychloroquine est associée à une diminution de la mortalité chez les patients gravement malades atteints de COVID-19 », visait à évaluer si l’hydroxychloroquine avait une influence sur l’évolution des risques de décès des patients les plus mal en point. Pour cela, sur 568 personnes (37 % de femmes, âge médian de 68 ans) gravement malades malgré un traitement antiviral, 48 ont reçu en complément un traitement d’hydroxychloroquine par voie orale (200 mg deux fois par jour pendant 7 à 10 jours). Les chercheurs ont ensuite été attentifs à deux critères : la mortalité des patients et les niveaux de cytokines inflammatoires, symptôme du stade avancé de la pathologie qui affecte les organes, à commencer par les poumons. Résultat : 18,8 % de mortalité chez les malades traités à la chloroquine, contre 45,8 % pour l’autre groupe. De même, la durée d’hospitalisation avant la mort du patient est plus longue dans le premier groupe que dans le second. Quant au niveau de cytokine inflammatoire, celui-ci a considérablement baissé dans le premier groupe, quand il n’a pas bougé dans le second. « Le traitement par l'hydroxychloroquine est significativement associé à une diminution de la mortalité chez les patients gravement malades atteints de COVID-19. [...] Par conséquent, l'hydroxychloroquine doit être prescrite pour le traitement des patients atteints de COVID-19 gravement malades afin de sauver des vies », précise l’étude. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Medrxiv | | | |
| | | Selon l'OMS, environ 425 millions de personnes seraient atteintes de diabète dans le monde. La maladie peut entraîner de nombreuses complications, dont la cécité, des accidents vasculaires cérébraux, des problèmes d’érection, l’insuffisance rénale. Les diabétiques sont également plus exposés au risque de se casser un os et, quand cela arrive, ils mettent plus de temps à guérir. A l’heure actuelle, les personnes concernées doivent se rendre régulièrement à l’hôpital où on leur administre des injections d’insuline. Malheureusement, l’insuline est chère à produire, nécessite un stockage et un transport au froid, et des injections stériles, réalisables seulement par aiguille. Toutefois, grâce à des protéines spécifiques introduites dans des cellules végétales, des chercheurs pourraient ouvrir la voie à une thérapie orale pouvant guérir les os plus rapidement chez les personnes diabétiques, et à moindre coût. « Au cours des 50 dernières années, les injections d'insuline humaine, fabriquée à partir de levures ou de bactéries, ont sauvé des millions de vies, mais ces produits ne sont pas abordables pour plus de 90 % de la population diabétique mondiale », explique le docteur Henry Daniell, auteur correspondant de l’étude. Ce chercheur rappelle que le prix de l’insuline a doublé aux Etats-Unis au cours des cinq dernières années. Son équipe et lui ont donc voulu trouver une solution abordable et pratique, que les malades pourraient réaliser de la maison pour stimuler la croissance des cellules de construction osseuse et la régénération des os. Pour leur étude, les chercheurs de l’Université de Pennsylvanie à Philadelphie (Etats-Unis) ont introduit le facteur de croissance analogue à l’insuline humaine, IGF-1, une protéine qui joue un rôle essentiel dans le développement et la régénération des muscles et des os. Ils ont réussi à exprimer IGF-1 et CTB, une protéine aidant à transporter celles fusionnées dans la circulation sanguine depuis le système digestif, dans des feuilles de laitues, retirant au passage le gène de résistance aux antibiotiques. Après que la laitue a poussé, les chercheurs ont lyophilisé les plantes et réduit les feuilles en poudre. Ils ont alors pu créer un médicament conservable trois ans : la protéine reste stable pendant des années, sans qu’il soit nécessaire de stocker les feuilles lyophilisées au froid ou de les transporter. Les scientifiques ont choisi des feuilles de laitue car ces dernières sont très fines, faciles à sécher et sans danger, explique Daniell. En donnant le médicament à des souris une fois par jour, les scientifiques ont constaté une augmentation de l’IGF-1 chez les animaux. Les souris diabétiques ayant consommé le traitement ont alors montré des signes de guérison accélérée des os. « La délivrance de ce nouvel IGF-1 humain par la consommation de laitue est efficace, facile à administrer et constitue une option intéressante pour les patients. L'étude fournit une nouvelle option thérapeutique idéale pour les fractures diabétiques et autres maladies musculo-squelettiques. Beaucoup de personnes diabétiques qui pourraient bénéficier d'une thérapie comme celle-ci », précise le Professeur Daniell. Prochaine étape : continuer à développer l'IGF-1 dans des plantes pour une utilisation clinique, non seuleme nt pour la guérison des fractures osseuses, mais aussi pour des problèmes tels que l'ostéoporose et la régénération des os après un cancer. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Science Direct | | | |
| | | Selon une étude américaine réalisée par des chercheurs de l’Université Johns-Hopkins -Baltimore, des doses de rayonnement intenses et très concentrées appelées radiations ablatives stéréotaxiques (SABR) peuvent ralentir sensiblement la progression du cancer de la prostate métastatique. L'essai en double-aveugle, appelé ORIOLE a comparé l'efficacité du SABR par rapport à un groupe-témoin n'ayant pas bénéficié de ce nouveau traitement. Les cancers de la prostate métastatiques représentent environ 20 % de l'ensemble des 1,3 million de cancers de la prostate diagnostiqués chaque année dans le Monde. Aux Etats-Unis, le cancer de la prostate est le troisième cancer le plus fréquent, entraînant environ 30 000 décès par an. Actuellement, le traitement standard du cancer de la prostate métastatique repose sur une thérapie antihormonale qui provoque souvent de lourds effets secondaires, dysfonction érectile, perte de densité osseuse entraînant des fractures, perte de masse musculaire et grande fatigue, Dans cet essai clinique de six mois, qui portait sur 54 hommes, âgés de 68 ans en moyenne, la maladie n'a progressé que chez 7 des 36 (19 %) participants traités par SABR, contre 11 des 18 participants (61 %) du groupe-témoin. Le risque de récidive à six mois était également plus faible, survenant chez seulement 16 % des personnes sous SABR contre 63 %, pour les patients du groupe-témoin. L'étude relève que les patients traités par SABR n'ont pas eu plus d'effets secondaires que ceux du groupe-témoin. En conclusion, l'étude indique que ce traitement à base de radiations intenses et focalisées pourrait être utilement associé aux autres traitements existants pour traiter plus efficacement ces cancers métastatiques de la prostate. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Johns Hopkins | | | |
| | | La résistance aux antibiotiques est devenue un problème majeur de santé publique, en particulier concernant des hôtes habituels de notre intestin : les entérobactéries. Si certaines de ces bactéries sont des composants "normaux" de notre flore intestinale, d’autres peuvent être responsables d’infections sérieuses. Parmi elles, les Escherichia coli (E. coli) qui produisent des enzymes capables d’hydrolyser plusieurs antibiotiques majeurs (pénicillines, céphalosporines), constituent une des principales sources de préoccupation au niveau international. Pour lutter contre ces bactéries, une approche alternative au développement de nouveaux médicaments consiste à bloquer le mécanisme grâce auquel la bactérie est devenue résistante. Chez les E. coli citées plus haut, ce mécanisme repose sur l’acquisition et l'expression d'un gène codant pour une ß-lactamase à spectre élargi (BLSE), localisé sur une molécule d'ADN non intégrée au génome bactérien et dont le transfert d’une bactérie à une autre facilite la dissémination de la résistance. Une équipe de chercheurs bordelais a donc décidé de développer un outil permettant de bloquer l'expression de ce gène. Pour ce faire, ils ont eu recours à une approche dérivant de la thérapie antisens, consistant, comme l’explique Philippe Barthélémy, « à développer un oligonucléotide qui permet de bloquer l’ARN messager, transcrit à partir du gène de résistance pour assurer la production de l’enzyme ». Les chercheurs ont testé plusieurs séquences d’acides nucléiques complémentaires de cet ARN, dont 4 sont apparues particulièrement intéressantes pour réduire, in vitro, la résistance de la bactérie à la ceftriaxone, une céphalosporine de 3e génération. Restait à résoudre un point déterminant : les entérobactéries ont une paroi particulièrement imperméable aux agents thérapeutiques. « Il a donc été nécessaire de modifier l’oligonucléotide sur le plan physicochimique, pour améliorer sa pénétration ». Tina Kauss, qui a mené les expérimentations, décrit : « Nous avons sélectionné un lipide capable de franchir cette barrière, puis l’avons greffé en différents sites de l’oligonucléotide afin d'identifier celui qui apportait la meilleure efficacité ». In vitro, l’équipe a confirmé que la bactérie productrice de BLSE étudiée, redevenait 26 fois moins résistante à la ceftriaxone. Développé dans le cadre d& #8217;un financement Inserm Transfert, l’oligonucléotide lipidique a été breveté. « C’est la première fois que l’on décrit l’efficacité d’un oligonucléotide sur la levée de l’antibiorésistance », insiste Philippe Barthélémy. « Et puisque l’extrémité lipidique qui lui est attachée lui permet de pénétrer efficacement dans la bactérie, l’oligonucléotide pourrait théoriquement être utilisé comme tel, sans qu’aucun développement supplémentaire de formulation ne soit nécessaire pour le délivrer in situ ». Des travaux de recherche fondamentale sont encore nécessaires pour élucider entièrement les mécanismes impliqués dans la levée de l’antibiorésistance, puis envisager un développement préclinique et clinique. Et d’autres axes de développement pourraient succéder à ces premiers résultats encourageants, comme l’explique Corinne Arpin qui a collaboré aux travaux : « Nous allons développer cette thérapie antisens sur d’autres bactéries et d’autres ß-lactamases, comme les carbapénémases. Nous voudrions aussi évaluer si une telle approche pourrait être utilisée pour cibler directement des gènes du chromosome bactérien ». Ce qui pourrait ouvrir la voie à une nouvelle classe d’antimicrobiens, capable de détruire directement le microorganisme, sans avoir recours à des antibiotiques classiques. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Inserm | | | |
| | | La plaque carotidienne, qui est rarement isolée, est un signe spécifique de l’athérosclérose de l’adulte. Elle est aussi une variable prédictive du risque cardiovasculaire individuel qui, en en sa présence, est élevé au point de justifier des stratégies préventives adaptées, voire agressives, en fonction du bilan clinique et biologique. L’athérogenèse débute dès l’enfance au gré des facteurs de risque cardiovasculaire et les recommandations pédiatriques intègrent d’ailleurs cette notion bien établie par de nombreuses études épidémiologiques en définissant des seuils d’intervention. Il persiste cependant des zones d’ombre : quelle est la valeur réelle de ces seuils quant à la prédiction d’une athérosclérose avancée chez l’adulte, définie par la présence de plaques artérielles ? C’est à cette question que tente de répondre une étude de cohorte prospective finlandaise, la Cardiovascular Risk in Young Finns Study, débutée en 1980, dans laquelle ont été inclus et suivis de manière régulière 2 653 enfants ou adolescents. En 2001 et 2007, une échographie carotidienne a été pratiquée alors que les participants étaient parvenus à l’âge adulte. Une association entre les résultats de l’examen et les facteurs de risque cardiovasculaire présents cumulés pendant l’enfance et au-delà a été recherchée au moyen d’une analyse multivariée avec ajustement selon les facteurs de confusion potentiels. Au moins une plaque carotidienne a été constatée chez 88 participants adultes (3,3 %). Le risque relatif (RR) d’une telle anomalie artérielle en analyse univariée s’est avéré variable selon le facteur de risque constaté au cours de l’enfance et cumulé dans le temps. Ainsi, en cas de dyslipidémie précoce définie selon les recommandations pédiatriques en vigueur, le RR a été estimé à 3,03. Pour l’HTA, le RR a été estimé à 1,51 (IC95 %, 0,99-2,32) et à 1,93 pour l’exposition au tabagisme dans l’enfance ou l’adolescence. En analyse multivariée, seuls deux facteurs sont restés prédictifs du risque de plaque, en l’occurrence le tabagisme et les dyslipidémies de l’enfance, ceci au sein de modèles statistiques complexes qui ont pris en compte les facteurs de risque cardiovasculaire de l’adulte et les antécédents familiaux de maladie coronaire. Une plaque carotidienne n’a été décelée que chez moins de 1 % des adultes qui, au cours de leur enfance, n’avaient été exposés à aucun facteur de risque cardiovasculaire. Cette étude de cohorte prospective de grande envergure confirme que les facteurs de risque de l’enfance font le lit de l’athérosclérose de l’adulte. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Atherosclerosis | | | ^ Haut | |
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