Une équipe de recherche de l'Université de Montréal a conçu et validé une nouvelle classe de transporteurs de médicaments fabriqués avec de l’ADN et 20 000 fois plus petits qu'un cheveu humain. Ils pourraient améliorer de façon importante le traitement des cancers et d'autres maladies. L’étude explique que ces transporteurs moléculaires peuvent être programmés chimiquement pour délivrer une concentration optimale de médicaments, ce qui les rend plus efficaces que les "véhicules" actuels.

L'un des principaux moyens de traiter une maladie avec succès consiste à fournir et à maintenir une dose thérapeutique de médicament dans le sang tout au long du traitement. Une dose moindre en réduit l'efficacité et entraîne généralement une résistance aux médicaments, tandis qu'une surexposition augmente les effets secondaires. Le maintien d'une concentration optimale de médicament dans le sang reste un défi majeur de la médecine moderne. Comme la plupart des médicaments subissent une dégradation rapide, les patients sont obligés – et oublient souvent – de prendre plusieurs doses à intervalles réguliers. Et comme l’organisme de chaque patient métabolise différemment les médicaments, leur concentration dans le sang varie considérablement d’une personne à l’autre.

Constatant qu’environ seulement 50 % des patients atteints de certains cancers reçoivent une dose optimale de médicaments pendant leur chimiothérapie, Alexis Vallée-Bélisle, professeur de chimie à l'Université de Montréal et expert en nanotechnologies inspirées de la nature, a commencé à explorer comment les systèmes biologiques contrôlent et maintiennent la concentration des biomolécules. « Nous avons découvert que les organismes vivants emploient des protéines de transport qui sont programmées pour maintenir une concentration précise de molécules spécifiques, par exemple les hormones produites par la glande thyroïde. La force de l'interaction entre ces transporteurs et leurs molécules dicte la concentration précise de la molécule libre », explique-t-il.

Cette idée simple a conduit le chercheur – qui est titulaire de la Chaire de recherche du Canada en bio-ingénierie et en bionanotechnologie – et son équipe à élaborer des transporteurs artificiels de médicaments qui imitent l'effet naturel du maintien d'une concentration précise d'un médicament pendant le traitement. Arnaud Desrosiers, étudiant de doctorat à l'UdeM et premier auteur de l'étude, a d'abord mis au jour et conçu deux transporteurs d'ADN : l'un pour la quinine, un antipaludéen, et l'autre pour la doxorubicine, un médicament couramment employé pour traiter le cancer du sein et la leucémie.

Il a ensuite démontré que ces transporteurs artificiels pouvaient être facilement programmés pour délivrer et maintenir une concentration précise de médicament. « Plus intéressant encore, nous avons découvert que ces nanotransporteurs pouvaient également être utilisés comme réservoir de médicament pour prolonger l'effet du médicament et minimiser le nombre de doses pendant le traitement », précise le doctorant.

« Une autre caractéristique impressionnante de ces nanotransporteurs », ajoute-t-il, « est qu'ils peuvent être dirigés vers des parties du corps où le médicament est le plus nécessaire – ce qui, en principe, devrait réduire la plupart des effets secondaires ». En utilisant le nouveau transporteur de médicament conçu pour la doxorubicine, l'équipe a montré qu'une formulation spécifique du transporteur de médicament permet de maintenir la doxorubicine dans le sang et de réduire de façon draconienne sa diffusion vers des organes clés tels que le cœur, les poumons et le pancréas.

Chez les souris traitées à l’aide de cette formulation, la doxorubicine a été maintenue 18 fois plus longtemps dans le sang et la cardiotoxicité a également été réduite, ce qui a permis aux souris de rester en meilleure santé, comme en témoigne leur prise de poids normale. « Une autre importante caractéristique de nos nanotransporteurs est leur grande polyvalence », souligne Alexis Vallée-Bélisle. « Pour l'instant, nous avons démontré le principe de fonctionnement de ces nanotransporteurs pour deux médicaments. Mais grâce à la grande programmabilité des chimies de l'ADN et des protéines, nous pouvons désormais concevoir ces transporteurs pour délivrer avec précision un large éventail de molécules thérapeutiques ». Ces transporteurs pourraient é galement être combinés avec des transporteurs liposomiques artificiels, qui sont actuellement utilisés pour délivrer des médicaments à différents taux.

L'équipe de recherche est maintenant impatiente de valider l'efficacité clinique de sa découverte. Puisque son nanotransporteur de doxorubicine a été programmé pour maintenir de manière optimale le médicament dans la circulation sanguine, il pourrait être employé pour traiter les cancers du sang, pense-t-elle.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

UDEM

Le formate d’aluminium fait partie d’une catégorie de substances appelées "réseaux métalloorganiques" (ou metal-organic frameworks, MOF) qui ont montré un haut potentiel pour filtrer et séparer les matières organiques, selon le NIST. En outre, le formate d’aluminium peut séparer le dioxyde de carbone des autres gaz qui sont émis par les cheminées des centrales électriques au charbon.

Ce matériau est fabriqué à partie d’hydroxyde d’aluminium et d’acide formique, deux produits chimiques disponibles en grande quantité, faciles à trouver et bien moins coûteux que d’autres substances aux performances similaires. Le formate d’aluminium coûterait moins d’un dollar par kilogramme, selon Hayden Evans du NIST, l’un des principaux auteurs de l’étude. Selon lui, ce matériau est environ 100 fois moins cher que d’autres matériaux aux performances similaires.

Trouver des moyens de réduire les émissions des centrales électriques au charbon tout en explorant d’autres sources d’énergie alternatives, comme l’énergie éolienne et solaire, pourrait contribuer à réduire les émissions des centrales au charbon tant qu’elles restent en activité.

Cependant, l’utilisation du formate d’aluminium pourrait nécessiter des dizaines de milliers de tonnes de matériau de filtration pour capturer le carbone dans une seule usine, selon l’étude, et malgré son potentiel, le formate d’aluminium n’est pas prêt pour une utilisation immédiate.

Le captage du carbone à grande échelle nécessiterait de nouvelles procédures d’ingénierie pour produire de grandes quantités de formate d’aluminium. Par ailleurs, une centrale au charbon devrait disposer d’un processus compatible pour réduire l’humidité du gaz avant l’épuration.

Selon Hayden Evans, ce qu’il faut faire ensuite avec le CO2 est également un obstacle, bien que des recherches soient en cours pour le transformer en acide formique, l’un des deux constituants du formate d’aluminium. Selon l’équipe de chercheurs, les centrales électriques au charbon comptent parmi les principaux responsables des émissions de carbone et sont à l’origine de près d’un tiers des émissions de gaz à effet de serre dans le monde. La semaine dernière, les Nations Unies ont publié une étude selon laquelle, dans les conditions actuelles, les températures mondiales devraient augmenter de 2,9 °C d’ici la fin du siècle. Ce chiffre est nettement supérieur à l’objectif fixé par l’Accord de Paris sur le climat, qui vise à limiter la hausse de la température mondiale à 1,5  °C d’ici la fin du siècle.

Les experts ont prévenu que ne pas atteindre cet objectif pourrait avoir de graves conséquences sur le changement climatique, notamment avec la recrudescence des périodes de sécheresse, l’augmentation du nombre d’incendies de forêt, la hausse du niveau des mers et une aggravation de la faim dans le monde. Depuis le début des années 1990, les vagues de chaleur provoquées par le changement climatique ont coûté à l’économie mondiale au moins 16 000 milliards de dollars, selon une étude de Science Advances publiée récemment. Les experts ont constaté que ce phénomène a principalement touché les habitants des pays les plus pauvres du monde.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Forbes

La DARPA, l’agence américaine  chargée de la recherche et du développement des nouvelles technologies destinées à un usage militaire, vient d’annoncer qu’elle travaillait sur une nouvelle technologie destinée à rendre totalement autonomes les bases avancées américaines dans un territoire hostile et coupé du monde. Pour parvenir à cet objectif ambitieux, la DARPA veut utiliser des lasers pour transmettre de l’électricité sur des théâtres militaires. Baptisée Power (pour Persistent Optical Wireless Energy Relay ou Relais à énergie persistante optique et sans fil en français), cette initiative vise à se débarrasser des convois de carburants qui doivent se mettre en danger pour livrer du carburant à une base pour alimenter ses générateurs.

Pour réaliser cet ambitieux projet, la Darpa compte utiliser une flotte de drones volants équipés de relais capables de diffuser des faisceaux lasers de forte puissance. L’initiative Power fonctionnerait comme suit : une centrale militaire produirait de l'électricité et la transformerait en un laser. Le faisceau serait dirigé vers un drone relais, qui le transmettrait à son tour à un autre drone, plus loin dans les airs et ainsi de suite. Enfin, le dernier drone dirigerait le faisceau vers une base ou un avant-poste militaire où le laser serait reconverti en électricité.

« Il s'agit de l'Internet de l'énergie, qui exploite des réseaux résilients pour acheminer l'énergie de sources abondantes vers des bases militaires mais aussi des consommateurs en manque d'énergie », a affirmé le colonel Paul Calhoun, responsable de ce programme au sein de la DARPA. « L'armée est confrontée à des défis énergétiques particulièrement aigus, qui sont à l'origine de cette innovation. Nous devons souvent opérer loin des infrastructures énergétiques établies et compter sur des carburants liquides qui nécessitent des lignes d'approvisionnement précaires », a encore précisé l’officier.

La technologie Power réduirait la quantité de carburant à transporter par camion jusqu'aux bases éloignées, ce qui supprimerait le coût des frais de transport et les risques encourus par les conducteurs. Il n'y aurait plus besoin de générateurs pour convertir le carburant diesel en électricité, ce qui éliminerait le besoin d'entretien des générateurs et, en termes de qualité de vie, l'odeur constante des gaz d'échappement des générateurs fonctionnant avec du diesel.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

DARPA

Chauffer les logements grâce aux ondes sonores, c’est ce que propose la startup nantaise Equium avec ses pompes à chaleur thermoacoustiques. Un procédé innovant à la fois écologique, économique et – malgré son nom –, silencieux. Avec l’ambition de déployer l’innovation sur la climatisation.

La chaleur est un mouvement brownien (calcul mathématique qui permet de décrire le comportement et la diffusion d'un gaz) de molécules. Elle obéit à deux lois. La première : la chaleur monte. La seconde : le chaud va toujours vers le froid. Avec un système de chauffage, l'air chaud monte, l'air froid descend, ce qui provoque une convection (mouvement circulaire).

D'où le terme de convecteur pour certains types de radiateurs. « Si vous avez une forte différence de température, de l'ordre de 200 degrés, et un tube, soit un milieu contraint, la molécule chauffée va se dilater et comprimer la molécule qui est à côté, lui donner sa chaleur puis se rétracter et revenir à sa position initiale. Et ainsi de suite pour les autres molécules.

Ce mouvement d'oscillation va engendrer une onde acoustique dont la fréquence sera définie par la longueur du tube » décrit le fondateur d'Equium. « Avec un haut-parleur, nous créons une harmonique fondamentale que nous mettons en résonance. Nous la faisons passer entre deux échangeurs de chaleur : l'un à l'extérieur qui pompe les calories et les transfère à un liquide, et l'autre, à l'intérieur, raccordé aux radiateurs de l'habitation » ajoute Cédric François. Dans un réfrigérateur, un compresseur comprime et donc réchauffe un ou des gaz et les fait passer à l'état de vapeur en relâchant la pression, ce qui produit du froid.

La pompe à chaleur utilise le même processus, mais inversé. « Avec 1 kilowatt d'électricité, vous allez pomper 2 kwatts à l'extérieur et restituer 3 kwatts de chaleur dans la maison. Une PAC est donc trois fois plus efficace qu'un radiateur. Si en plus vous utilisez une électricité décarbonée, c'est bingo ! » précise l'entrepreneur. Au lieu d'utiliser des gaz à effet de serre comme ceux des réfrigérateurs, Equium utilise l'hélium, un gaz neutre. Dépourvue de pièces en mouvement comme celles qui équipent un compresseur classique, la pompe acoustique a une durée de vie très longue.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Head Topics

Avec le réchauffement climatique qui s’installe de plus en plus et qui provoque des chaleurs caniculaires en été, les cultures souffrent… Les horticulteurs et maraîchers doivent donc trouver des solutions pour protéger leurs cultures, et bien entendu, leur gagne-pain… La CTIFL (Centre technique interprofessionnel des fruits et légumes) a collaboré avec la station du Ratho d’Astredhor Aura et l’ADEME, pour développer une solution innovante : le ThermiTube. Une serre bioclimatique équipée d’un système de stockage d’énergie qui peut chauffer la serre pendant la nuit. Le ThermiTube a été retenu parmi les 12 nommés au concours ITAINNOV 2022, un concours qui s’adresse aux innovations pour une agriculture et une alimentation, sûres, saines et durables.

Ariane Grisey, responsable de l’unité environnement et énergie au CTIFL à Saint Rémy de Provence (13) explique que le ThermiTube est un concept de serre qui va capter l’énergie dans la journée. Puis la stocker dans des réservoirs d’eau afin de pouvoir la restituer la nuit, et maintenir une température constante à l’intérieur de la serre. C’est un concept simple, mais encore trop peu utilisé ! La responsable du développement explique que ce concept innovant peut fonctionner à condition que la serre soit isolée, et à l’abri d’un écran thermique ou d’un système à double paroi.

Le système ThermiTube s’adresse aux horticulteurs, aux maraîchers, arboriculteurs et pépiniéristes qui souhaitent allonger la saison automnale, gagner en précocité et bien sûr augmenter leurs rendements sans utiliser d’électricité. Le système permet également de protéger les cultures du froid en les maintenant constamment hors gel. ThermiTube se compose d’une gaine noire souple remplie d’eau. Les gaines se trouvent placées entre les rangées de cultures ou sous les tablettes pour des cultures en hauteur par exemple. Le système fonctionne comme un hydro-accumulateur horizontal, c’est-à-dire qu’il va capter, de manière passive, les calories quand il fait jour pour les restituer la nuit. La restitution de la chaleur se fait par radiation et va donc chauffer directement le végétal et non la serre tout entière  !

Le ThermiTube se destine à toutes les serres déjà construites ou neuves, peu importe leurs tailles ou leurs orientations, puisqu’il suffit d’ajouter des tubes pour couvrir la surface des plantations. Ce système innovant ne nécessite aucune maintenance et aucun coût de fonctionnement. Du côté des économies, il permet, selon ses inventeurs, de réduire la consommation électrique de 50 à 100 kWh/m² en fonction du type de culture et de la zone géographique dans laquelle se trouve la serre.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

NeoZone

Le dernier rapport du Programme des Nations unies pour le développement (PNUD) alerte sur l’impact mortel que pourrait avoir le réchauffement climatique dans les prochaines années. En effet, si rien n’est mis en place pour le freiner, ils estiment qu’il pourrait devenir plus meurtrier que le cancer, surtout dans les pays les plus chauds.

Le document prend, pour exemple, la ville de Dhaka, à savoir la capitale du Bangladesh. Ainsi, il y est indiqué que si les émissions de gaz à effet de serre restent très élevées d’ici à 2100, il pourrait y avoir deux fois plus de décès liés au changement climatique que ceux dus au cancer - tous types confondus - actuellement dans le pays. Un chiffre qui pourrait donc être colossal.

Mais pourquoi le réchauffement climatique serait-il aussi meurtrier ? Les températures, si elles deviennent très élevées, « mettent les systèmes cardiovasculaire et respiratoire à rude épreuve » peut-on lire dans le rapport. À titre d’exemple, au Pakistan, dans la ville de Faisalabad, la chaleur pourrait devenir plus mortelle que les accidents vasculaires cérébraux (AVC), qui constituent actuellement la troisième cause de décès dans le pays.

Il y aura des inégalités entre les pays qui seront plus ou moins touchés mais aussi entre ceux qui auront les moyens financiers de s’en sortir ou non. Par exemple, le réchauffement climatique va toucher très fortement l’Arabie Saoudite dans les années à venir, mais les experts estiment que la surmortalité pourrait être contenue.

Les experts soulignent que le seul moyen de freiner le réchauffement climatique serait de respecter l’Accord de Paris : « contenir d’ici 2100 le réchauffement climatique bien en dessous de 2°C par rapport aux niveaux préindustriels, et poursuivre les efforts pour limiter la hausse des températures à 1,5°C ». Une rigueur planétaire qui pourrait permettre de diminuer la mortalité de 80 % jusqu’à la fin du siècle.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

United Nations

Des chercheurs de l'Université de Calgary, en Alberta, au Canada, ont montré que la vaccination contre la grippe était susceptible de réduire les risques d’AVC chez les seniors.

Pour parvenir à cette conclusion, les scientifiques ont étudié les données médicales de quatre millions de personnes habitant dans l’Alberta sur une période de neuf ans, soit dix saisons grippales. Les dossiers médicaux venaient de l’Assurance maladie de la province canadienne. « Le vaccin antigrippal est connu pour réduire le risque de crise cardiaque et d'hospitalisation pour les personnes souffrant de maladie cardiaque », explique le Docteur Michael Hill, l’un des auteurs de cette étude. « Nous voulions savoir si le vaccin avait les mêmes caractéristiques pour protéger les personnes à risque de faire un AVC. Nos résultats montrent que le risque d'AVC est plus faible chez les personnes qui ont récemment reçu un vaccin contre la grippe. Cela était vrai pour tous les adultes, pas seuleme nt ceux à haut risque d'avoir un AVC ».

En France, 150.000 personnes sont victimes d’un AVC chaque année. Celui-ci peut être défini comme une perte soudaine d'une ou plusieurs fonctions du cerveau, provoquée par une hémorragie intracérébrale ou par l’arrêt brutal de la circulation sanguine à l'intérieur du cerveau. Après un tel événement, beaucoup de patients ont des séquelles durables. En effet, selon l’Assistance Publique Hôpitaux de Paris (AP-HP), il s’agit de la première cause de handicap moteur en France.

« Les résultats suggèrent qu'une vaccination plus large contre la grippe pourrait être une stratégie de santé publique pour prévenir les accidents vasculaires cérébraux », estime le Docteur Jessalyn Holodinsky, autre auteur de cette étude. Dans le détail, les chercheurs ont observé que le risque d’AVC était réduit durant les six mois qui suivaient une vaccination contre la grippe.

« Nous savons que les infections des voies respiratoires supérieures précèdent souvent les crises cardiaques et les AVC », développe le Docteur Michael Hill. La prévention ou la réduction de la gravité de la grippe est un facteur de protection, en particulier pour les AVC. Ce lien protecteur (entre vaccin contre la grippe et AVC) bénéficiait aussi bien aux hommes et qu’aux femmes et il y avait une nette réduction du risque d'AVC avec l'âge pour ceux qui avaient été vaccinés contre la grippe ».

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

The Lancet

Le cancer colorectal est le troisième cancer le plus diagnostiqué dans le monde et le second en termes de mortalité, après celui du poumon. Il se développe le plus souvent dès l’âge de 50 ans dans la partie terminale du côlon. Il résulte d’une altération de l’ADN de certaines cellules présentes dans cet organe.

Celles-ci deviennent cancéreuses et prolifèrent de manière anarchique, jusqu’à former une tumeur dite primaire. Comme dans de nombreux cancers, ces cellules peuvent migrer vers d’autres parties de l’organisme et former des tumeurs secondaires. On parle alors de cancer métastatique.

Si le facteur génétique joue un rôle dans l’apparition de la maladie, la présence de pathologies intestinales inflammatoires (comme la maladie de Crohn, par exemple) et certaines habitudes alimentaires (alcool, viande rouge) sont également des facteurs de risque. En cas de tumeur primaire, le traitement repose sur une chirurgie et une chimiothérapie. En cas de tumeurs secondaires, il s’appuie sur une combinaison de chimiothérapies. Non ciblés et agressifs, ces traitements provoquent d’importants effets secondaires. Ils entraînent également une résistance progressive aux traitements chez une majorité des patients.

Une équipe de l’UNIGE dirigée par Patrycja Nowak-Sliwinska, professeure associée à la Section des sciences pharmaceutiques de la Faculté des sciences de l’UNIGE, est parvenue à étudier précisément ce phénomène de résistance au sein de cellules cancéreuses. Elle a également découvert un moyen de le surmonter en utilisant une combinaison d’inhibiteurs de tyrosine kinase. Les tyrosine kinases permettent le transport d’un groupement phosphate vers une protéine clé pour la division et la croissance cellulaire. Grâce un mélange spécifique de molécules inhibitrices, ces enzymes se retrouvent "bloquées" et ce transport est interrompu. La prolifération des cellules tumorales est alors stoppée ou freinée.

Pour faire cette découverte, l’équipe de l’UNIGE a utilisé des lignées de cellules cancéreuses provenant de différent-es patient-es. Après avoir laissé ces cellules proliférer en laboratoire, les chercheurs/euses les ont exposées chroniquement au FOLFOXIRI, la combinaison chimiothérapique la plus courante pour traiter le cancer colorectal. « Après 34 à 50 semaines d’exposition, nous sommes parvenus à obtenir in vitro ce phénomène de chimiorésistance acquise, tel que nous l’observons en situation clinique », explique Patrycja Nowak-Sliwinska, dernière auteure de l’étude.

Les scientifiques ont alors noté que les cellules devenues résistantes présentaient une désensibilisation de la membrane plasmique, c’est-à-dire de leur enveloppe, devenue moins perméable aux molécules provenant des produits chimiothérapiques. Elles ne pénètrent donc pas ou plus suffisamment à l’intérieur de ces cellules. Toujours au sein de cette membrane, les chercheurs/euses ont observé une dérégulation de certains gènes responsables des réseaux de circulation des lipides, qu’il s’agit encore d’étudier.

« Nous avons alors exposé les cellules résistantes à une combinaison d’inhibiteurs de tyrosine kinase préalablement optimisés dans notre laboratoire. Nous avons remarqué qu’ils permettaient de dépasser cette résistance en empruntant une autre voie de signalisation que celle utilisée par les molécules de la chimiothérapie à l’intérieur de la cellule », indique George M. Ramzy, doctorant à la Section des sciences pharmaceutiques de la Faculté des sciences de l’UNIGE et premier auteur de l’étude.

L’équipe de recherche est ainsi parvenue à bloquer jusqu’à 82 % de l’activité métabolique de ces cellules - c’est-à-dire de leur apport énergétique - et donc à les affaiblir considérablement. Cette découverte ouvre de nouvelles pistes pour dépasser le phénomène de résistance dans le cancer colorectal, responsable du faible taux de survie à cinq ans des patient-es. « En plus de dépasser la résistance, ce traitement présente l’avantage d’agir de manière ciblée. Son action porte spécifiquement sur les cellules tumorales, ce qui n’est pas le cas des chimiothérapies, qui agissent de manière agressive sur un spectre plus large de cellules », conclut Patrycja Nowak-Sliwinska.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

UNIGE

Des scientifiques sont parvenus à démontrer qu’il existe une nouvelle méthode potentielle pour modifier le génome des bactéries dans des environnements complexes, en équipant des virus pour traquer ces dernières et y insérer le système d’édition génétique CRISPR. CRISPR est un outil qui permet aux scientifiques d’effectuer des modifications précises par copier-coller sur les génomes des cellules vivantes. Il est rendu possible par une enzyme (Cas9) qui coupe une section d’ADN de la cible et permet de la remplacer par quelque chose de plus bénéfique. L’utilisation de ces virus utilisés pour transmettre l’outil d’édition génétique CRISPR à des bactéries technologie a permis aux scientifiques de trouver de nouveaux moyens de traiter les maladies, mais aussi de créer des cultures p lus saines, de lutter contre les parasites, d’éliminer les allergènes des animaux domestiques, de transformer les cellules en minuscules ordinateurs…

Dans la nature, CRISPR était à l’origine utilisé par les bactéries comme mécanisme de défense contre les virus qui s’en prenaient à elles, mais dans la nouvelle étude, les chercheurs ont inversé les rôles. Ils ont conçu des virus chasseurs de bactéries, appelés bactériophages (ou phages), capables de cibler certaines souches de bactéries et de leur injecter de l’ADN CRISPR pour modifier spécifiquement leur génome.

Lors de tests en laboratoire, les phages, appelés T7 et lambda, ont été chargés de transmettre à la bactérie Escherichia coli des gènes rendant la bactérie fluorescente et modifiant sa résistance à un antibiotique. Et bien sûr, ces changements ont été observés chez les insectes, indiquant que cela fonctionnait.

Dans le test suivant, l’équipe a utilisé le phage lambda pour transporter ce que l’on appelle un éditeur de base cytosine (cytosine base editor). Cet outil ne coupe pas l’ADN de la cible, mais modifie une lettre de la séquence, ce qui permet une modification plus douce pour désactiver des gènes spécifiques. Les chercheurs ont utilisé un éditeur de bases comme une sorte d’interrupteur programmable pour les gènes de la bactérie E. coli. En utilisant ce genre de système, nous pouvons apporter des modifications très précises d’une seule lettre au génome sans les cassures d’ADN double brin généralement associées au ciblage CRISPR-Cas.

Le dernier test a été conçu pour simuler un environnement plus naturel, en utilisant un écosystème fabriqué (EcoFAB). Il s’agissait de charger un réservoir avec un sol synthétique composé de sable et de quartz, un peu de liquide et trois types différents de bactéries, dont l’E. Coli. L’objectif était de tester la capacité des phages à traquer leurs cibles dans un environnement plus réaliste, et de voir s’ils pouvaient distinguer l’E. Coli des autres espèces. Lorsque le phage lambda a été introduit dans l’EcoFAB, il a réussi à modifier l’E. Coli, l’équipe faisant état d’une efficacité de 28 % sur l’ensemble de la population bactérienne. Selon les chercheurs, cette technique pourrait être utilisée pour modifier à grande échelle les gènes des bactéries du sol, voire du microbiome intestinal.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

PNAS

Environ 50 000 femmes meurent chaque année des suites d’une pré-éclampsie. En France, selon l’Inserm, cette pathologie continue d’être la seconde cause de décès maternel. Hypertension artérielle, présence importante de protéines dans les urines, anomalie de la coagulation dans le placenta, anomalies cardiovasculaires, retard de croissance fœtale en sont les symptômes les plus courants. Environ 2 à 8 % des femmes enceintes dans le monde, 1,5 % en moyenne en France contre 8 à 9 % en Amérique du Nord et 10 % en Afrique subsaharienne, souffrent de ce dysfonctionnement du placenta pendant la grossesse.

Ce trouble provoque aussi des effets à long terme sur les mères, plusieurs années après la grossesse, au niveau cardiovasculaire, rénal, cérébral et hépatique. Laurent Chatre et ses collègues, de l’Institut Pasteur, du CNRS et de l’Inserm, viennent d’identifier une nouvelle thérapie qui pourrait changer la donne, alors que les seuls traitements actuellement disponibles sont la prise préventive d’aspirine chez les femmes à risque et des antihypertenseurs en cas de pré-éclampsie déclenchée. « Comprendre la pré-éclampsie est difficile, il ne s’agit pas d’une maladie mais de plusieurs qui présentent les mêmes signes cliniques avec des causes multiples », rappelle Daniel Vaiman, qui a coordonné ces recherches. « Les prédispositions génétiques jouent un r ôle important mais ce risque se cumule avec des facteurs environnementaux ». De fait, un âge tardif lors de la grossesse, le diabète et l’obésité, tout comme un syndrome dépressif anténatal, augmentent le risque de souffrir d’une pré-éclampsie.

Pourquoi le placenta chez certaines femmes est-il dysfonctionnel ? Probablement pour des raisons immunologiques. « Tout pourrait partir d’une inadéquation immunitaire entre la mère et le placenta. Celui-ci est alors insuffisant pour assurer, à partir du deuxième trimestre de grossesse, un environnement vasculaire adéquat pour le fœtus, conditionnant l’apport en oxygène et en nutriments », explique Daniel Vaiman. Les cellules du placenta, les trophoblastes, ont dans ce cas un métabolisme altéré. Elles produisent en excès des dérivés réactifs de l’oxygène et de l’azote – des molécules instables qui de proche en proche oxydent leurs voisines, les rendant instables à leur tour.

Des formes génétiques de la maladie ont été décrites, dans lesquelles on observe la surexpression d’une protéine, STOX1, qui contrôle l’expression de nombreux gènes, dont ceux intervenant dans la production de monoxyde d’azote (NO). En temps normal, ce gaz présent dans le sang a un effet vasodilatateur nécessaire pour le bon fonctionnement du système vasculaire. Mais il peut aussi être détourné pour la synthèse de dérivés réactifs de l’azote.

C’est ce qui se produit dans la pré-éclampsie : le monoxyde d’azote n’assure plus son rôle physiologique dans le réseau vasculaire placentaire, mais participe au déclenchement d’un cercle vicieux de stress oxydant et nitrosant (lié à l’azote) incontrôlable, qui se propage aux cellules des vaisseaux sanguins maternels, entraînant la cascade de symptômes et la défaillance de nombreux organes. « Tout l’enjeu est donc de restaurer la production physiologique de monoxyde d’azote dans le placenta et d’empêcher l’implication néfaste de sa voie métabolique dans des processus oxydants », pointe Daniel Vaiman.

C’est ce que son équipe a réalisé à l’aide d’un composé nommé BH4, qui agit par couplage avec des enzymes de synthèse du monoxyde d’azote. Elle a pour cela utilisé un modèle cellulaire de trophoblastes surexprimant STOX1 et des modèles murins de la maladie, l’un qui reproduit une pré-éclampsie précoce par la surexpression transgénique de STOX1 dans le placenta, l’autre qui mime une pré-éclampsie tardive par une procédure chirurgicale. Le traitement par le BH4 rétablit la production de monoxyde d’azote dans les cellules en culture et une physiologie placentaire fonctionnelle dans les deux modèles animaux, ce qui permet d’y restaurer le poids fœtal.

Dans le modèle précoce, il corrige l’hypertension artérielle maternelle, l’excès de protéine dans les urines et les anomalies cardiovasculaires. « Nous avons de bonnes raisons de penser que ce traitement sera aussi efficace chez les animaux pour prévenir les effets à long terme de la pré-éclampsie, même si d’autres expériences vont devoir le confirmer », espère Daniel Vaiman. Point intéressant, ce traitement offre des perspectives dans d’autres pathologies, telles que la maladie d’Alzheimer ou les accidents vasculaires cérébraux, dans lesquelles le stress oxydant est aussi en cause.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Pour La Science

L’utilisation irraisonnée d’antibiotiques a poussé les bactéries à développer des mécanismes de résistance face à ce type de traitement. Ce phénomène, appelé antibiorésistance, est désormais considéré par l’OMS comme l’une des plus grandes menaces pour la santé. L’absence de traitements contre ces bactéries devenues multirésistantes pourrait en effet nous ramener à une époque où des millions de personnes mouraient de pneumonie ou de salmonelle. La bactérie Klebsiella pneumoniae, très fréquente dans les hôpitaux et particulièrement virulente, est l’un de ces pathogènes contre lesquels nos armes s’émoussent. Une équipe de l’Université de Genève (UNIGE) a découvert que l’edoxudine, une molécu le contre l’herpès découverte dans les années 60, fragilise la surface protectrice de cette bactérie et la rend plus facile à éliminer par les cellules immunitaires. Ces résultats sont à lire dans la revue PLOS ONE.

Klebsiella pneumoniae est à l’origine de nombreuses infections respiratoires, intestinales et urinaires. Du fait de sa résistance à la plupart des antibiotiques courants et de sa très grande virulence, certaines de ses souches peuvent être mortelles pour 40 % à 50 % des personnes infectées. Il est par conséquent urgent de développer de nouvelles molécules thérapeutiques pour la contrer.

« Depuis les années 1930, la médecine a tout misé sur les antibiotiques afin de nous débarrasser des bactéries pathogènes », explique Pierre Cosson, professeur au Département de physiologie cellulaire et métabolisme de la Faculté de médecine de l’UNIGE, qui a dirigé ces travaux. « Mais d’autres approches sont possibles, et notamment tenter d’affaiblir le système de défense des bactéries pour qu’elles ne puissent plus échapper au système immunitaire. Cette piste semble d’autant plus prometteuse que la dangerosité de Klebsiella pneumoniae provient largement de sa capacité à esquiver les attaques des cellules immunitaires ».

Pour déterminer si les bactéries étaient affaiblies ou non, les scientifiques de l’UNIGE ont utilisé un modèle expérimental aux caractéristiques étonnantes : l’amibe Dictyostelium. Cet organisme unicellulaire a en effet la particularité de se nourrir de bactéries en les capturant et en les ingérant. Des mécanismes que les cellules immunitaires utilisent également pour tuer les pathogènes. « Nous avons modifié génétiquement cette amibe afin qu’elle nous indique si les bactéries qu’elle rencontrait étaient virulentes ou non. Ce système très simple nous a ensuite permis de tester des milliers de molécules et d’identifier celles qui diminuaient la virulence bactérienne », détaille Pierre Cosson.

Développer un médicament est un processus long et coûteux, sans garantie de résultats. Les scientifiques de l’UNIGE ont donc opté pour une stratégie plus rapide et plus sûre : passer en revue des médicaments existants afin d’identifier d’éventuelles nouvelles indications thérapeutiques. L’équipe de recherche a ainsi évalué l’effet sur Klebsiella pneumoniae de centaines de composés déjà disponibles sur le marché, aux indications thérapeutiques les plus diverses. Un médicament développé pour lutter contre l’herpès, l’edoxudine, s’est révélé particulièrement prometteur.

En altérant la couche de surface qui protège la bactérie de son environnement extérieur, ce composé pharmacologique la rend vulnérable. Le système immunitaire de l’hôte infecté peut alors l’éliminer sans grande difficulté. « Contrairement à un antibiotique, l’edoxudine ne tue pas la bactérie, ce qui limite de fait le risque d’apparition de résistance, un atout majeur d’une telle stratégie anti-virulence », indique le chercheur.

Si l’efficacité d’un tel traitement chez l’être humain doit encore être confirmée, les résultats de cette étude sont encourageants : l’edoxudine agit en effet même sur les souches les plus virulentes de Klebsiella pneumoniae, et à des concentrations inférieures à celles prescrites pour traiter l’herpès. « Affaiblir suffisamment les bactéries sans les tuer, c’est une stratégie subtile mais qui pourrait s’avérer gagnante à court comme à long terme », conclut Pierre Cosson.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

UNIGE

Des chercheurs de l'Université d’Otago, en Nouvelle-Zélande, ont montré que les enfants et les adolescents qui regardent beaucoup la télévision sont exposés à un risque plus élevé d’addictions à l’âge adulte. « Les gens parlent souvent du fait de regarder la télévision comme d'une dépendance », précise Helena McAnally, co-autrice de l’étude. « Cette recherche indique que, pour certaines personnes, le fait de regarder la télévision peut être l'expression précoce d'un trouble de dépendance ou peut conduire ultérieurement à des troubles liés à la toxicomanie et à d'autres troubles de dépendance ».

Avec l’équipe de recherche, ils sont parvenus à ce constat après avoir analysé des données issues d’une étude multidisciplinaire sur la santé, qui a démarré en 1972. Elle leur a permis d’observer les évolutions d’un groupe d’enfants, jusqu’à l’âge adulte. La durée passée devant la télévision chaque jour a été mesurée lorsque les participants avaient entre 5 et 15 ans. En moyenne, ils passaient plus de 2 h devant la télévision, chaque jour. Les résultats montrent que les garçons regardaient plus la télévision que les filles.

Avant l’âge adulte, cet excès de temps passé devant la télévision a déjà des conséquences. Les scientifiques ont constaté que les enfants qui regardaient le plus le petit écran avaient plus de difficultés à faire preuve de contrôle d’eux-mêmes, en comparaison aux autres enfants. À l’âge adulte, ces mêmes enfants étaient plus à risque de souffrir de troubles liés à la consommation de substances, comme le tabac, et au jeu.

« Outre le tabagisme et le jeu, les résultats de l'étude ont montré un lien étroit entre l'excès de télévision pendant l'adolescence et un risque plus élevé de troubles liés à l'alcool et au cannabis », ajoutent les auteurs. « À notre connaissance, cette recherche est parmi les premières à évaluer comment un comportement courant, mais potentiellement addictif, comme regarder la télévision, est lié à des troubles ultérieurs liés à la consommation de substances et au jeu compulsif », complète le co-auteur de l’étude, Bob Hancox.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

IJMHA

L’équipe de recherche du professeur belge Pierre Vanderhaeghen (ULB) a découvert un gène essentiel pour le développement du cerveau humain au cours de l'évolution, le CROCCP2, a-t-elle annoncé récemment par voie de communiqué. Cette découverte pourrait permettre de mieux appréhender différents types de troubles cérébraux.

Le cerveau humain a joué un rôle central dans l'évolution des êtres humains et est devenu au fil du temps un organe extrêmement complexe composé de différentes régions auxquelles sont associées des fonctions spécifiques. Cette complexité serait liée à la présence de nombreux types de cellules cérébrales complexes capables de se dupliquer rapidement. Des gènes spécifiques à l'homme ont également joué un rôle important dans ce processus, selon les scientifiques. Parmi ceux-ci, on retrouve le CROCCP2, que les chercheurs pensaient auparavant inactif.

Il est en réalité fortement présent dans le cerveau humain et serait à l'origine de la grande diversité des cellules cérébrales. En outre, il serait très actif dans le cerveau du fœtus humain, selon les chercheurs Roxane Van Heurck et Jerome Bonnefont. Il joue également un rôle essentiel pour la zone du cerveau responsable du haut potentiel cognitif qui caractérise notre espèce.

Ce gène n'est pas présent chez les autres primates, ce qui suggère son importance pour le développement et la complexification du cerveau humain au cours de l'évolution. Pour parvenir à ce résultat, les chercheurs ont étudié le développement de cerveaux de souris et ont utilisé des organoïdes, soit des versions miniatures et simplifiées d'organes fabriquées in vitro.

L'équipe a également découvert que le gène CROCCP2 amplifie un processus appelé "voie de réponse clé - mTOR -" qui est crucial pour la croissance cellulaire. Lorsque cette voie est affectée, cela peut provoquer des troubles du spectre autistique et des tumeurs cérébrales. Ces résultats illustrent la façon dont nos cerveaux ont développé une sensibilité à certaines maladies en devenant plus grands et plus complexes.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Science Direct

L’autisme est un trouble dont les causes multiples et intriquées restent mal connues. Une équipe américaine de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA) vient de faire une découverte importante. Les chercheurs ont souhaité caractériser les troubles du spectre autistique (TSA) au niveau moléculaire. Ils ont donc comparé des échantillons de tissus cérébraux obtenus après la mort de 112 personnes atteintes de TSA avec des tissus cérébraux sains. Ils ont également examiné l'expression des gènes dans 11 régions corticales, en séquençant l'ARN de chacun des quatre principaux lobes corticaux.

Les changements cérébraux observés par les auteurs de ce travail se situent dans tout le cerveau – les onze régions corticales analysées - et ne sont pas limités aux zones contrôlant le comportement social et le langage, comme cela pouvait être imaginé auparavant. Ces régions cérébrales contrôlent des fonctions comme le raisonnement, le langage, la cognition sociale et la flexibilité mentale, mais aussi des fonctions sensorielles primaires.

Les chercheurs ont également trouvé des preuves solides que les modifications de l'ARN dans le cerveau sont probablement la cause du TSA plutôt que le résultat du trouble. Ils ont d’ailleurs noté que la plus grande baisse des niveaux de gènes s'est produite dans le cortex visuel et le cortex pariétal, deux zones qui traitent des informations telles que le toucher, la douleur et la température. Les chercheurs ont estimé que cela pourrait refléter l'hypersensibilité sensorielle fréquemment signalée chez les personnes atteintes de TSA.

Selon le Docteur Daniel Geschwind, professeur émérite de sciences humaines à UCLA et auteur de l’étude, « ce travail représente l'aboutissement de plus d'une décennie de travail de nombreux membres du laboratoire, qui était nécessaire pour effectuer une analyse aussi complète du cerveau de l'autisme ».

Pour le spécialiste, « nous commençons enfin à obtenir une image de l'état du cerveau, au niveau moléculaire, du cerveau chez les personnes qui ont reçu un diagnostic d'autisme. Cela nous fournit à la fois une pathologie moléculaire qui, à l'instar d'autres troubles cérébraux tels que la maladie de Parkinson, la maladie d'Alzheimer et les accidents vasculaires cérébraux, mais aussi un point de départ clé pour comprendre les mécanismes de la maladie, ce qui informera et accélérera le développement de thérapies modifiant la maladie ».

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Une jeune patiente britannique de 13 ans atteinte de leucémie à cellules T récidivante a reçu, pour la première fois au monde, des lymphocytes T modifiés, dans le cadre d'une collaboration exemplaire entre le Collège universitaire de Londres, l'UCL et le Great Ormond Street Hospital for Children. La patiente, Alyssa, de Leicester, a reçu un diagnostic de leucémie lymphoblastique aiguë à cellules T (T-ALL) en 2021. Elle a été traitée avec toutes les thérapies conventionnelles actuelles pour son cancer du sang, y compris la chimiothérapie et une greffe de moelle osseuse, mais malheureusement, sa maladie est revenue et il n'y avait plus d'option de traitement.

Alyssa a été la première patiente à être inscrite à l'essai clinique TvT et en mai 2022, elle a été admise à l'unité de greffe de moelle osseuse (BMT) du GOSH, pour recevoir des cellules CAR T "universelles" qui avaient été préfabriquées à partir d'un donateur bénévole. Ces cellules avaient été éditées à l'aide d'une nouvelle technologie d'édition de base, conçue et développée par une équipe de chercheurs de l'UCL, dirigée par le professeur Waseem Qasim (UCL Great Ormond Street Institute of Child Health).

Un mois plus tard, Alyssa était en rémission et a reçu une deuxième greffe de moelle osseuse pour restaurer son système immunitaire. Maintenant, six mois après le début du traitement, elle se porte bien et poursuit son suivi médical. L'utilisation de cellules T modifiées sur le génome (cellules CAR T) pour traiter la leucémie à cellules B a été mise en œuvre pour la première fois par la même équipe du GOSH et de l'University College London Great Ormond Street Institute of Child Health (UCL GOS ICH) en 2015.

Cependant, dans le cas présent, les lymphocytes T conçus pour reconnaître et attaquer les cellules cancéreuses avaient fini par s'entre-tuer pendant le processus de fabrication en laboratoire. Plusieurs modifications supplémentaires de l'ADN ont été nécessaires pour générer des banques de cellules CAR T anti-cellules T «universelles» pour cette étude.

Pour créer ces cellules, des cellules T de donneurs sains, les chercheurs ont d’abord supprimé les récepteurs existants afin que les lymphocytes T d'un donneur puissent être mis en banque et utilisés sans appariement, ce qui les rend "universels". Ils ont ensuite supprimé les marqueurs CD7 et CD52. Ils ont enfin ajouté un récepteur d'antigène chimérique (CAR) qui reconnaît le récepteur des lymphocytes T CD7 sur les lymphocytes T leucémiques. Ces modifications ont été réalisées par "édition de base" - en convertissant chimiquement des bases de nucléotides simples (lettres du code ADN) qui portent des instructions pour une protéine spécifique.

Au final, les cellules CAR T ainsi modifiées et éditées peuvent être administrées au patient afin qu'elles trouvent et détruisent rapidement les cellules T dans le corps, y compris les cellules T leucémiques. La nouvelle approche utilisée ne provoque pas de ruptures dans l'ADN, limitant les risques d'effets indésirables sur les chromosomes.

Alyssa est la première patiente au monde à avoir reçu une thérapie cellulaire modifiée et est actuellement chez elle en train de se remettre de son traitement. Alyssa et sa famille sont convaincues que la leucémie est désormais indétectable, mais savent qu'elle devra être surveillée de près pendant un certain temps. « Il s’agit d’une excellente démonstration de la manière dont nous pouvons associer des technologies de pointe en laboratoire à des résultats concrets à l’hôpital pour les patients », a déclaré Waseem Qasim, immunologiste et professeur au GOSH. Cela « ouvre la voie à d’autres nouveaux traitements et à un meilleur avenir pour les enfants malades », a-t-il ajouté.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

MIRAGE