RTFlash

En cancérologie, seulement 5 % des nouvelles molécules en essai clinique de phase I (première étape d’évaluation d’un médicament chez l’homme) deviendront des médicaments approuvés. Une équipe de médecins-chercheurs et d’ingénieurs de Gustave Roussy et de l’Université Paris-Sud a mis au point une IA nommée RESOLVED2. Cette IA est capable de prévoir efficacement si une molécule sera autorisée ou non dans les 6 ans à partir des données pharmacologiques et d’essais cliniques de phase I en cancérologie.

« Le développement d’un médicament est long, coûteux et demande l’implication de plusieurs milliers de patients. Alors qu’environ 19 % des médicaments en développement dans les maladies infectieuses, 17 % en ophtalmologie et près de 10 % toutes disciplines confondues, recevront une autorisation de mise sur le marché après les essais de phase I, en cancérologie seulement 5 % d’entre eux démontreront suffisamment d’efficacité pour finalement être approuvés pour le traitement d’un cancer » précise le Docteur Loïc Verlingue, oncologue et chef de la Data Science Team du Département de l’Innovation Thérapeutique et des Essais Précoces (DITEP) de Gustave Roussy.

RESOLVED2 a été entraînée à partir des données pharmacologiques de 462 molécules d’oncologie en développement en phase I, données publiques disponibles dans les abstracts Pubmed et dans la base de données pharmacologiques DrugBank5.0. Le modèle a sélectionné 28 variables les plus pertinentes sur 1 411 à partir des molécules d’oncologie autorisées ou non par l’agence américaine d’approbation des médicaments entre 1972 et 2017.

La robustesse du modèle a ensuite été testée sur 70 autres molécules. Les résultats démontrent que l’IA fait peu d’erreurs notamment sur les molécules qui ne seront pas approuvées. Lorsque le modèle prédit qu’une molécule ne recevra pas d’autorisation de mise sur le marché, la supposition s’avère vraie dans 92 % des cas. Quand l’IA prévoit qu’une molécule sera autorisée, 73 % des traitements le sont effectivement dans les 6 ans, et 90 % dans les 10 ans. Un médicament « prédit approuvé » par RESOLVED2 a 16 fois plus de chance de l’être effectivement qu’un médicament « prédit non approuvé ».

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

JCO

Une équipe des centres de recherche de Nuremberg et d’Erlangen a établi un nouveau record concernant l’efficacité de conversion en termes de puissance des modules photovoltaïques organiques (OPV). Les scientifiques ont conçu un module OPV d’une efficacité de 12,6 % sur 26 centimètres carrés. L’ancien record mondial de 9,7 % a été dépassé de 30 %.

Il s’agit de la valeur de rendement la plus élevée jamais enregistrée pour un module photovoltaïque organique. Elle a été confirmée par une mesure calibrée certifiée dans des conditions d’essai standard par le laboratoire de certification indépendant de Fraunhofer ISE (Freiburg) en septembre 2019. Le module multi-cellules a été développé dans l’usine solaire du futur sur le campus de l’énergie de Nuremberg (EnCN) dans un laboratoire de revêtement avec une ligne pilote unique de mégawatts pour le photovoltaïque à couche mince, qui a été conçue et réalisée avec le soutien financier du ministère bavarois de l’économie.

Les cellules solaires organiques se composent généralement de deux composants organiques différents, possédant les propriétés semi-conductrices nécessaires. Contrairement au silicium conventionnel, qui est fabriqué par des procédés de fusion énergivores, les matières organiques peuvent être appliquées directement à partir de solutions sur un film support ou un support en verre.

D’une part, cela réduit les coûts de fabrication, d’autre part, l’utilisation de matériaux flexibles et légers permet de nouvelles applications, comme les appareils mobiles ou les vêtements, même si le rendement n’est pas encore comparable à celui des cellules solaires traditionnelles en silicium.

« Cette étape importante dans la recherche sur les semi-conducteurs organiques montre que les derniers développements en matière de performances avec des rendements de cellules certifiés de plus de 16 % ne se limitent pas à l’échelle du laboratoire, mais sont prêts à être mis à l’échelle du prototype », explique le professeur Christoph Brabec de FAU, directeur chez HI ERN, et directeur scientifique de l’usine solaire du futur, un groupe de recherche du ZAE Bayern.

En raison de leur conception, le rendement des modules photovoltaïques complets est toujours légèrement inférieur à celui des cellules individuelles. Une partie de la surface du module, par exemple, est toujours inactive puisqu’elle est utilisée pour l’interconnexion des cellules individuelles. Avec l’augmentation de la surface du module, les pertes dues à la résistance électrique des électrodes augmentent également.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

FAU

En 2017, Anne-Lise Cabanat, co-responsable du programme scientifique OSI-Panthera, se rend au Kirghizstan avec une dizaine d’adolescents. L’expédition a un objectif : faire découvrir aux jeunes la panthère des neiges. Dans les montagnes kirghizes, ils s’en tiennent au minimum vital... Avec un plus : dans un sac à dos, ils ont emporté un cerf-volant équipé d’une éolienne portative.

Élaborée par la startup Kitewinder, cette éolienne baptisée Kiwee One a permis aux adolescents de recharger leur téléphone et ainsi de ne pas se sentir totalement coupés du monde. « Habituellement, on doit se passer complètement d’électricité pendant les expéditions », explique Anne-Lise Cabanat.

Kiwee One est le fruit de la collaboration de deux passionnés des énergies renouvelables, Dominique Rochier, qui évolue depuis plusieurs années dans le secteur, et Olivier Normand, qui vient, lui, de l’industrie aéronautique. En alliant leur expertise, les deux entrepreneurs ont conçu un dispositif qui permet à n’importe qui de disposer d’une énergie portative quasiment en continu.

Le dispositif a la forme d’un grand cerf-volant qui va, en se déployant, permettre de capter cette énergie. Quand elle est en vol, la petite éolienne peut fournir 100 Watts. Au sol, une prise universelle permet d’alimenter toutes les types d’objets portatifs. L’ensemble est étanche et la carte électronique de l’éolienne est tropicalisée, c’est-à-dire conditionnée pour résister à des conditions climatiques extrêmes.

Kiwee One peut s’élever de 30 à 60 mètres d’altitude. Le vent ne souffle pas de la même manière en fonction de l’altitude, aller le capter à différents niveaux est donc un énorme plus pour ce dispositif, alors que l’énergie éolienne pêche parfois par son intermittence.

La start-up n’a pas manqué d’attirer l’attention des investisseurs publics. Dès 2018, elle a bénéficié du soutien de l’Ademe, l’agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie. Dans la foulée, elle a été distinguée dans le cadre du Grand plan d’investissement mis en place par l’État et l’Union européenne. Ce programme est doté de 57 milliards d’euros. Cela a permis à Kitewinder de renforcer l’endurance et la performance de sa solution. Actuellement, un appareil peut résister à des tempêtes allant jusqu’à 100 km/h.

Reste que, pour l'instant, ce dispositif Kiwee reste assez onéreux : il faut compter 650 euros par appareil. Cela pousse la start-up à ne pas viser seulement les particuliers en quête d’autonomie énergétique. Elle vise également le marché des activités en plein air, comme les écoles de voile ou les campings, ainsi que celui constitué par toutes les petites communautés  qui vivent dans des endroits très isolés où l'énergie ne peut être apportée via des réseaux.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Le Figaro

La bactérie Helicobacter pylori infecte l’estomac de la moitié de la population mondiale. Cette infection est à l’origine d’une série de pathologies qui vont des gastrites au cancer gastrique, en passant par les ulcères. Depuis la mise en évidence en 1982 de ce pathogène comme agent étiologique des ulcères, le traitement avec des antibiotiques a permis de guérir ces pathologies et éviter des cancers.

Cependant, les dernières années ont vu une augmentation spectaculaire de souches de H. pylori résistantes au traitement. Ceci est dû à l’impressionnante plasticité du génome de cette bactérie. Au-delà de la mutagénèse très élevée chez ce pathogène, sa transformation naturelle contribue énormément à l’acquisition et propagation de gènes de résistance aux antibiotiques. Par cette voie, certaines espèces bactériennes peuvent capter et incorporer dans leur génome de l’ADN présent dans l’environnement.

Chez H. pylori, ce processus est très efficace mais la machinerie moléculaire qui permet la capture et l’internalisation de l’ADN transformant est mal connue. Une équipe de l’institut de biologie François Jacob (CEA/Université de Paris/Université Paris-Sud-Paris-Saclay), en collaboration avec des biochimistes de l’Institut de biologie intégrative de la cellule (CEA/CNRS/Université Paris-Sud-Paris-Saclay) et de l’Indian Institute of Sciences (Bangalore), a identifié un acteur clé pour l’internalisation de l’ADN : la protéine ComH. Leur étude est publiée dans Nature Communication, le 25 novembre 2019.

ComH, qui n’a pas d’homologues dans d’autres espèces, est présente dans le périplasme de H. pylori. Cette protéine lie avec une forte affinité l’ADN présent dans l’environnement direct de la bactérie. Par son interaction avec une protéine du pore de la membrane interne, elle entraîne ensuite cet ADN transformant dans le cytoplasme.

Son identification dans le processus de transformation naturelle de H. pylori ouvre la possibilité d’une nouvelle cible thérapeutique pour bloquer la propagation de souches les plus virulentes ou résistantes aux antibiotiques, en vue d’éradiquer l’infection mondiale liée à ce pathogène.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

CEA

Selon une étude réalisée par des chercheurs de l'Institut de recherche Van Andel (Etats-Unis), certaines dépressions sévères affectant les femmes après la grossesse pourraient avoir une origine inflammatoire.

Selon Lena Brundin, professeure agrégée à l'Institut Van Andel et autrice principale de l'étude, il y a encore beaucoup de chemin à parcourir dans notre compréhension de la dépression liée à la grossesse. « Biologiquement parlant, la grossesse est un événement inflammatoire majeur qui peut bouleverser de nombreux processus moléculaires quotidiens de l'organisme. Si nous pouvons mieux comprendre ces irrégularités, cela peut mener à de nouvelles idées sur la meilleure façon de traiter la dépression périnatale », explique-t-elle.

Pour ce faire, des chercheurs des Pine Rest Christian Mental Health Services et de l'Université de l'État du Michigan ont analysé des échantillons de sang de 165 patientes volontaires qui faisaient partie du Pine Rest Mother and Baby Program, et de la clinique d'obstétrique et de gynécologie de Spectrum Health, à Grand Rapids (Michigan).

Les chercheurs ont découvert l'implication de plusieurs facteurs inflammatoires dans l'apparition et la gravité de la dépression liée à la grossesse. Lors des tests, les taux d’IL-6 et d’IL-8, deux substances chimiques inflammatoires appelées cytokines, ont augmenté tandis que les taux d'IL-2, qui joue un rôle clé dans la fonction immunitaire, ont diminué.

De même, le niveau de sérotonine, l’hormone responsable de l’humeur, s’est également réduit, notamment parce que le tryptophane, qui est nécessaire à la production de sérotonine, est également utilisé pour produire de la kynurérine, qui est associée à l'inflammation. Dans cette configuration, le corps préfère répondre à ce qu’il considère comme une inflammation (la grossesse) plutôt que de réguler l’humeur. Ainsi, les symptômes de la dépression s'intensifient avec la baisse de sérotonine  Plus les taux de sérotonine sont faibles, plus les symptômes de dépression sont importants.

L'inflammation est une partie normale du système immunitaire et c'est ce qui empêche le système immunitaire de la mère d'attaquer le fœtus en début de grossesse. Néanmoins, lorsque la réponse inflammatoire est prolongée ou excessivement intense, elle peut conduire à la dépression. Les chercheurs espèrent que cette nouvelle étude ouvrira la voie à des interventions ciblant les femmes à risque de dépression périnatale inflammatoire.

La dépression liée à la grossesse touche une femme sur cinq. Elle représente une affection médicale grave qui, lorsqu'elle s'intensifie, peut nécessiter une hospitalisation. La dépression apparaît pendant la grossesse et s'aggrave après l'accouchement. Jusqu'à 14 % des femmes ont même des idées suicidaires pendant la grossesse, ce qui souligne le besoin urgent de thérapies pour traiter cette condition. De plus, une étude menée par des chercheurs du King's College, à Londres, a établi un lien entre la dépression périnatale et les changements biologiques chez le bébé.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Science Direct

Malgré les avancées scientifiques et médicales, plus de 400.000 personnes dans le monde meurent encore chaque année du paludisme, une maladie transmise par la piqûre de moustiques infectés par le parasite Plasmodium. Le génome du parasite est relativement petit, contenant environ 5.000 gènes et, contrairement aux cellules humaines, celui-ci ne possède qu'une seule copie de chaque gène. Le retrait de l’un de ses gènes conduit ainsi immédiatement à une modification de son phénotype.

Un consortium international, dirigé par les professeurs Volker Heussler de l'Institut de biologie cellulaire (ICB) de l'Université de Berne et Oliver Billker de l’Institut Sanger en Grande-Bretagne (récemment établi en Suède), en collaboration avec la professeure Dominique Soldati-Favre, au Département de  microbiologie et médecine moléculaire de la Faculté de médecine de l'UNIGE, a tiré profit de cette particularité.

Pour la première fois, les chercheurs ont mené une étude de délétion de gènes à grande échelle chez le Plasmodium : en retirant individuellement plus de 1.300 gènes et en observant les effets de ces modifications durant le cycle de vie complet du parasite, ils ont pu identifier de nombreuses nouvelles cibles chez le pathogène.

Les chercheurs ont utilisé un modèle murin du paludisme établi à l’Institut de Biologie cellulaire (ICB) de l'Université de Berne. Chacun des 1.300 gènes du parasite a été remplacé par un barcode (une courte séquence d’ADN spécifique et unique pour chaque gène), afin d’analyser comment l'élimination des gènes affecte le parasite.

L'utilisation de ces barcodes spécifiques et uniques permet d'étudier simultanément de nombreux parasites à travers le cycle de vie du Plasmodium, réduisant considérablement des décennies de travail sur des gènes individuels.

Après trois ans de recherche, le consortium international a réussi à cribler de manière systématique le génome du parasite à tous les stades de son cycle de vie. « L'étude à grande échelle, réalisée conjointement avec l'Institut Sanger, nous a permis d'identifier des centaines de cibles, en particulier celles impliquées dans le métabolisme du parasite », note Rebecca Stanway, l'une des principales auteures de cette étude.

Afin d'analyser de manière systématique les nombreux gènes métaboliques identifiés, les chercheurs bernois se sont associés aux professeurs Vassily Hatzimanikatis de l'EPFL à Lausanne et Dominique Soldati-Favre de la Faculté de médecine de l'Université de Genève pour former le consortium « MalarX », soutenu par le FNS. En utilisant les données du génome du Plasmodium, le groupe de l'EPFL a construit des modèles mathématiques démontrant les voies métaboliques essentielles à la survie du parasite. « Grâce à ces modèles, il est maintenant possible de prédire quels gènes, jusqu'alors inexplorés, sont vitaux pour le parasite et donc considérés comme des cibles thérapeutiques dans la lutte contre le paludisme », ajoute Anush Chiappino-Pepe, experte en modélisation à l'EPFL.

Certaines de ces prédictions ont été ensuite confirmées expérimentalement par les chercheurs bernois en étroite collaboration avec le groupe du professeur Chris Janse de l'Université de Leiden aux Pays-Bas. « L’étude du génome du parasite à grande échelle combinée avec les modèles mathématiques représentent une percée dans la recherche sur le paludisme », détaille la Docteure Magali Roques de l'équipe bernoise. « Nos résultats soutiendront de nombreux chercheurs sur le paludisme dans le monde entier. Ils peuvent maintenant se concentrer sur les gènes essentiels du parasite et développer des médicaments et des vaccins efficaces contre ses différents stades du cycle de vie »,  ajoute Ellen Bushell, une ancienne scientifique de l'Institut Sanger.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Unige

Selon une étude du Centre de recherche du CHU de Québec-Université Laval, la consommation de produits laitiers faibles en gras pourrait abaisser le risque de cancer.

La consommation de 14 portions ou plus de produits laitiers maigres par semaine pourrait réduire les risques de cancer du sein chez les femmes non ménopausées. « Ce qu’on a montré, c’est que chez les femmes préménopausées, la consommation de produits laitiers faibles en gras était associée à une diminution de la densité mammaire, tandis que pour les produits laitiers qui étaient riches en gras, on avait une densité mammaire qui était augmentée dans notre population », précise la chercheuse Élisabeth Canitrot. « La densité mammaire reflète l’abondance relative des glandes et des canaux dans le tissu mammaire », souligne la responsable de l’étude, la professeure Caroline Diorio de la Faculté de médecine de l’Université Laval. « Plus la densité mammaire est élevée, plus le risque de développer un cancer du sein est grand ».

Cette étude a porté sur 1546 femmes, dont 775 qui n’avaient pas encore atteint la ménopause, au moment où elles se présentaient pour subir une mammographie. Les participantes ont accepté de remplir un questionnaire de fréquence alimentaire portant sur leurs habitudes de consommation de boissons et d’aliments au cours de la dernière année. L’effet protecteur obtenu par la consommation quotidienne d’au moins deux produits laitiers maigres chez les femmes non ménopausées serait comparable à celui du tamoxifène, un médicament qui réduit de 50 % le risque de cancer du sein chez les femmes susceptibles de développer cette maladie.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Anticancer Research

Des chercheurs de l'Université libre de Bruxelles ont réalisé des transplantations de cellules nerveuses humaines dans un cerveau de souris. Ils ont ainsi pu montrer que ces neurones se développaient, puis se connectaient entre eux puis aux circuits cérébraux existants. Ces travaux fournissent ainsi un modèle in vivo pour étudier le développement des circuits neuronaux et mieux comprendre les mécanismes sous-jacents mais aussi leurs dysfonctionnements dans les maladies cérébrales. Ils révèlent enfin que les neurones humains préservent des qualités intrinsèques majeures : leur horloge biologique qui assure leur bonne maturation et leur caractère "juvénile", même en cas de greffe dans un cerveau âgé.

Qu’est-ce qui rend le cerveau humain si unique ? Le cortex cérébral, la couche extérieure de notre cerveau, appelée « matière grise », est la structure complexe qui nous apporte ces capacités cognitives avancées qui nous distinguent des autres animaux. L'une des caractéristiques remarquables des neurones humains est leur développement exceptionnellement long, explique l’auteur principal, Pierre Vanderhaeghen, neuroscientifique : « c’est ce qui rend le cerveau humain si unique : les circuits neuronaux mettent des années à atteindre leur pleine maturité.

Il leur suffit de quelques semaines chez la souris ou de quelques mois chez le singe. Cette longue période de maturation des neurones leur laisse beaucoup plus de temps pour former les circuits cérébraux qui nous permettent d'apprendre efficacement pendant une période prolongée, jusqu'à la fin de l'adolescence. C'est une caractéristique très importante et unique de notre espèce, dont l'origine reste un mystère ».

Comprendre les mécanismes sous-jacents à la formation des circuits cérébraux est important, pour pouvoir comprendre et traiter les maladies cérébrales. Les perturbations du développement de certains circuits sont liées à la déficience intellectuelle et à des maladies psychiatriques telles que la schizophrénie.

L’équipe belge présente ici une nouvelle stratégie pour transplanter des neurones humains sous forme de cellules individuelles dans le cerveau de souris et pouvoir suivre leur développement dans le temps : les scientifiques « partent » de cellules souches embryonnaires humaines et les spécialisent en neurones puis les injectent dans le cerveau de jeunes rats. Ils sont ainsi en mesure d'étudier des neurones humains in vivo, dans un cerveau vivant pendant plusieurs mois à l’aide de toute une gamme de techniques.

Ces recherches ont permis de montrer que les cellules humaines transplantées suivent le même plan de développement que dans le cerveau humain, avec une période de maturation longue de plusieurs mois, typique des neurones humains. Cela signifie que nos cellules nerveuses suivent leur « horloge interne », indépendamment de leur milieu environnant.

Autre découverte, les cellules humaines s’avèrent capables de « fonctionner » dans les circuits neuronaux de la souris. « Après des mois de maturation, les neurones humains ont commencé à traiter les informations, par exemple en répondant aux informations visuelles de l'environnement », explique le Docteur Ben Vermaercke, co-auteur de l’étude.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

VIB

Des scientifiques de l’Université de Californie du Sud (USC) ont analysé les IRM de 998 femmes âgées. Ils ont ainsi pu montrer un nouvel effet de l’exposition à la pollution et notamment aux particules fines PM 2,5 : un effet d’atrophie cérébrale qui induit le déclin cognitif et s'avère ainsi un facteur de risque de maladie d’Alzheimer. Alors que l’exposition in utero ou à l’enfance à la pollution est déjà associée à des troubles de développement du cerveau, ces travaux, présentés dans la revue Brain, élargissent ses effets cognitifs aux cerveaux des plus âgés. Ils suggèrent également un nouveau facteur de risque, évitable dans une certaine mesure, de la maladie d’Alzheimer.

Ainsi, selon les chercheurs, les femmes âgées de 70 à 80 ans, exposées à des niveaux de pollution atmosphérique plus élevés, accusent des troubles de la mémoire et présentent une atrophie cérébrale significative et plus importante que leurs homologues qui « respirent un air plus pur ». Si de précédentes recherches ont suggéré que l'exposition aux particules fines augmente le risque de maladie d'Alzheimer et de démences associées, jusqu’ici on ignorait les effets de cette exposition sur la structure même du cerveau.

Enfin, l’étude invoque la responsabilité des particules fines, également appelées particules PM2,5, dont la largeur est d’environ 1 30e de l’épaisseur d'un cheveu humain. Ces particules sont générées par les gaz d'échappement de la circulation, la fumée et la poussière industrielles et leur petite taille leur permet de rester en suspension dans l'air, d’être inhalées facilement, et d'atteindre et de s'accumuler dans le cerveau. La pollution par les particules fines a déjà été associée à l’asthme, aux maladies cardiovasculaires, respiratoires et au décès prématuré.

« Il s'agit de la première étude à démontrer, via un modèle statistique, que l’exposition à la pollution est associée à des modifications du cerveau liées à une diminution des performances cognitives », résume l’auteur principal, le Docteur Andrew Petkus, professeur de neurologie à la Keck School of Medicine à l'USC. Son équipe a analysé les données de 998 femmes âgées de 73 à 87 ans, ayant subi jusqu'à 2 scanners du cerveau à 5 années d'intervalle, dans le cadre de la Women's Health Initiative.

Ces scanners ont été rapprochés de scanners cérébraux de personnes diagnostiquées avec la maladie d'Alzheimer. Les chercheurs ont également pris en compte les données sur le lieu de résidence de ces participantes et les données environnementales provenant de ces sites, afin d’estimer leur exposition à la pollution par des particules fines.

Ces scientifiques ont ainsi pu établir un lien entre une exposition élevée à la pollution, des modifications du cerveau et des troubles de la mémoire, même après ajustement avec les facteurs de confusion possibles dont les niveaux d’études et de revenus, l’ethnie, le tabagisme et d'autres facteurs de mode de vie.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Brain

La plasticité cérébrale est une fascinante propriété du cerveau humain, qui lui permet de remodeler ses connexions et de se reconfigurer en profondeur, notamment en fonction des expériences vécues par l’individu.

Une équipe de l'Institut de technologie de Californie, à Pasadena, a étudié par imagerie résonance magnétique (IRM) les cerveaux de six adultes dont l’un des deux hémisphères cérébraux avait été retiré durant l’enfance, pour réduire les crises d’épilepsie. Ils ont ensuite comparé leurs IRM à celles de six participants “témoins”, dotés de deux hémisphères fonctionnant normalement.

Les IRM ont ainsi permis de montrer que l’hémisphère cérébral restant formait des liens exceptionnellement forts entre les différents réseaux cérébraux restants, afin de faire en sorte que le cerveau fonctionne presque comme s’il était entier, intact.

« Les personnes atteintes d’hémisphérectomie que nous avons étudiées ici allaient remarquablement bien. Elles ont des compétences linguistiques intactes : lorsque nous les avons inséré dans le scanner, nous avons pu discuter, comme avec les centaines d'autres personnes à qui l’on fait ce type d’examen », a déclaré Dorit Kliemann, co-auteur de l’étude.

Âgés de 20 à 30 ans au début de l'étude, les participants avaient entre 3 mois et 11 ans au moment de leur hémisphérectomie. Le large éventail d'âges auxquels ils ont subi cette ablation a permis aux chercheurs de comprendre comment le cerveau se réorganise en cas de lésion. « Cela peut nous aider à examiner comment l'organisation du cerveau est possible dans des cas très différents de patients ‘hémisphérectomisés’, ce qui nous permettra de mieux comprendre les mécanismes cérébraux généraux », a commenté Dorit Kliemann.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Cell Reports

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie auto-immune chronique du système nerveux central. Elle se caractérise par une réaction inflammatoire dans la substance blanche du cerveau et de la moelle épinière. Dans la plupart des cas, cette maladie évolue par poussées inflammatoires imprévisibles.

Des recherches dirigées par le neurologue Alexandre Prat - Université de Montréal - ont montré l'intérêt thérapeutique d'une molécule baptisée ALCAM (Activated Leukocyte Cell Adhesion Molecule). Les résultats de leurs travaux, menés in vitro chez l’humain et in vivo chez la souris, pourraient permettre la mise au point d’une nouvelle génération de thérapies pour traiter cette maladie auto-immune.

En temps normal, la barrière hématoencéphalique protège notre cerveau des agressions. Elle empêche, par exemple, des cellules du système immunitaire comme les lymphocytes d’envahir notre système nerveux central. Chez les personnes atteintes de SEP, cette frontière est perméable, si bien qu’un grand nombre de lymphocytes s’infiltrent dans le cerveau.

Les lymphocytes B sont responsables de la phase progressive de la sclérose en plaques. Cela mène à une détérioration de tissus, dont la gaine de myéline qui protège habituellement les neurones et assure la transmission de l’influx nerveux. Certains médicaments, communément appelés antilymphocytes B, ralentissent son évolution et diminuent le handicap qui en résulte.

En ciblant la molécule ALCAM, les lymphocytes continuent à circuler dans le corps du patient, et continuent à le défendre contre les infections, mais sans se rendre jusqu’au cerveau. « Cette molécule permet de diminuer la pénétration des lymphocytes B dans le système nerveux central. En bloquant cette molécule sur des souris, l’entrée des lymphocytes B dans le cerveau a diminué et a ainsi freiné la progression de la maladie ».

« La molécule ALCAM s’exprime de façon plus importante sur les lymphocytes B des personnes atteintes de sclérose en plaques. En ciblant spécifiquement cette molécule, nous pourrons désormais explorer d’autres voies thérapeutiques pour traiter la maladie », explique le Docteur Prat.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Science Translational Medicine

Une équipe de chercheurs de l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR) a développé une molécule qui parvient à ralentir le développement de la tumeur cancéreuse de la vessie et à empêcher l’apparition de métastases.

« Pour le cancer de la vessie, on utilise l’immunothérapie et le bacille Calmette-Guérin qui induit une réponse inflammatoire. Ça active le système immunitaire et ça permet d’éliminer les tumeurs. Toutefois, lorsqu’il y a déjà de l’inflammation, cette molécule ne fonctionne plus. Ça marche avant que la tumeur ait atteint un niveau d’inflammation assez élevé », explique le professeur Carlos Reyes-Moreno, un des deux principaux chercheurs impliqués dans cette découverte et membre du Groupe de recherche en signalisation cellulaire de l’UQTR.

Au départ, dit-il, lui et son collègue Gervais Bérubé du département de chimie, biologie et physique, voulaient développer une nouvelle molécule visant à faire tomber cette inflammation pour permettre à la chimiothérapie de faire son travail. Or, les résultats obtenus avec leur molécule de synthèse et qu’ils viennent de publier dépassent de loin cet objectif.

« L’étonnement et l’intérêt pour cette molécule-là, c’est qu’elle est capable elle-même d’inhiber la croissance de ces tumeurs (jusqu’à 10 fois leur grosseur) et d’empêcher la croissance des métastases », se réjouit le professeur Reyes-Moreno. « C’est là l’intérêt de la molécule. Elle serait capable de tout faire », souligne-t-il.

Cette molécule de synthèse très prometteuse, la DAB-1, a été créée par le professeur Bérubé à partir, entre autres, de l’acide aminobenzoïque, un composé qu’à peu près tout le monde connaît puisque c’est le fameux PABA (para-aminobenzoic acid), l’ingrédient actif que l’on retrouve dans les crèmes solaires. Il se trouve aussi dans plusieurs aliments, dont le foie, la mélasse et le germe de blé.

Selon le professeur Reyes, il ne s’agit toutefois pas de simplement manger ces aliments dans l’espoir de faire disparaître une tumeur de la vessie. La molécule de synthèse développée à l’UQTR contient en effet bien d’autres éléments thérapeutiques, précise-t-il.

« Le cancer est une maladie multifactorielle », rappelle le professeur Reyes. « L’inflammation n’est qu’un des facteurs impliqués dans l’initiation, la promotion et la progression », dit-il. « Donc, ce n’est pas une molécule anti-inflammatoire qui va être capable de traiter convenablement un cancer », explique-t-il.

La nouvelle molécule développée à l’UQTR « agit à différents niveaux. On croit qu’elle a plusieurs cibles potentielles. On a des preuves qu’elle agit au niveau de la motilité cellulaire, de l’invasion cellulaire », dit-il et selon quelques données, elle aurait même de l’impact au niveau de l’angiogenèse, c’est-à-dire de la formation des vaisseaux sanguins qui permettent à la tumeur de se développer.

« Il y a d’autres voies de signalisation à l’intérieur de la cellule qui sont affectées par cette molécule », ajoute-t-il. « À mon avis, elle agit sur plusieurs fronts et c’est ce qui en fait le succès », résume le professeur Reyes. Le plus beau, c’est sa très faible toxicité puisqu’elle ne semble induire qu’une très faible stéatose transitoire hépatique, dit-il.

Reste à présent à attendre la longue mais indispensable phase des différentes études cliniques sur l'animal, puis sur l'homme, pour que cette molécule prometteuse soit proposée aux malades.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

LPCA

On sait à présent que l’inflammation joue un rôle important dans l'athérosclérose et ses complications. Des chercheurs canadiens ont donc voulu évaluer l’intérêt thérapeutique de la colchicine, un anti-inflammatoire disponible depuis des décennies, dans la prise en charge de l'infarctus. L’étude (Colcot - the Colchicine Cardiovascular Outcomes Trial), qui a été présentée en hotline au congrès de l’American Heart Association, à Philadelphie, apporte des éléments de preuve solide concernant son intérêt dans ce domaine.

Colcot est une étude internationale, randomisée en double-aveugle contre placebo qui a porté sur 4 745 patients ayant présenté, dans le mois précédent, un infarctus du myocarde (IDM). Ils ont été répartis aléatoirement pour recevoir soit de la colchicine à faible dose (0.5 mg/j), soit un placebo.

Le suivi médian a été de 22,6 mois. Les résultats montrent que la colchicine entraîne une réduction des événements cardiovasculaires (critère primaire d’efficacité comprenant décès cardiovasculaire, arrêt cardiaque récupéré, infarctus, AVC, ou hospitalisation urgente pour angor amenant à une revascularisation coronaire) de 23 % par rapport au placebo. Ainsi, 5,5 % des patients sous colchicine ont présenté l’un des événements du critère primaire, contre 7,1 % des patients du groupe placebo.

Mais plus encore, lorsque l’on analyse par sous-groupe, on constate une réduction de 74 % des AVC, et de 50 % des revascularisations coronaires urgentes. La colchicine réduisait aussi l’ensemble des décès cardiovasculaires de 16 %, les arrêts cardiaques récupérés de 17 %, et les IDM de 9 %. La tolérance a été bonne. Les effets secondaires ont été globalement rares ; les plus fréquents étant une diarrhée (9,7 % des patients du groupe colchicine, 8,9 % de ceux du groupe placebo).

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

ACC

Pour fonctionner, notre organisme a besoin de sucre. Le glucose alimente les cellules qui nous composent, y compris celles du cerveau (les neurones). Pour nos lointains ancêtres, les aliments sucrés constituaient une excellente source d’énergie, l’évolution a fait en sorte que nous les trouvons particulièrement bons. Les aliments au goût désagréable, amer ou aigre peuvent être toxiques, avariés ou pas assez mûrs, et donc entraîner des maladies.

C’est ainsi que pour maximiser nos chances de survie en tant qu’espèce, nous avons un système cérébral inné qui nous porte à aimer les aliments sucrés qui nous donnent de l’énergie. Lorsqu’on mange des aliments sucrés, le système de récompense du cerveau – appelé système dopaminergique mésolimbique – est activé. La dopamine est une substance chimique libérée par les neurones qui signale qu’un événement est positif. Quand le système de récompenses se déclenche, il renforce des comportements qu’on devient ensuite plus susceptibles de répéter.

Les poussées de dopamine provoquées par la consommation de sucre favorisent un apprentissage rapide, ce qui nous porte à préférer ces aliments. Aujourd’hui, notre environnement regorge d’aliments sucrés et riches en énergie. Il n’est plus nécessaire de partir à leur recherche, car on en trouve partout. Malheureusement, notre cerveau est toujours semblable à celui de nos ancêtres sur le plan fonctionnel, et il aime vraiment le sucre. Mais que se passe-t-il dans le cerveau lorsqu’on en mange trop ?

Le cerveau remodèle continuellement ses connexions par un processus appelé neuroplasticité. Cette reconfiguration peut se produire dans le système de récompense. L’activation répétée de la voie de la récompense par des drogues ou une grande quantité d’aliments sucrés amène le cerveau à s’adapter à une stimulation fréquente, ce qui conduit à une forme de tolérance.

Pour ce qui est des aliments sucrés, cela signifie qu’on doit en manger plus pour obtenir le même sentiment de satisfaction – une caractéristique typique de la dépendance. La dépendance alimentaire est un sujet controversé parmi les scientifiques et les cliniciens. S’il est vrai que l’on peut devenir physiquement dépendant de certaines drogues, on se demande si ça peut être le cas pour la nourriture alors qu’on en a besoin pour la survie élémentaire.

Indépendamment du besoin de se nourrir pour alimenter le corps, beaucoup de gens éprouvent des fringales, en particulier lorsqu’ils sont stressés, affamés ou simplement confrontés à un bel étalage de gâteaux dans un café. Pour résister à ces envies, on doit réfréner sa tendance naturelle à vouloir se faire plaisir avec des mets savoureux. Un réseau de neurones inhibiteurs permet de réguler nos comportements. Ces neurones sont concentrés dans le cortex préfrontal – une zone du cerveau impliquée dans la prise de décision, la maîtrise des impulsions et la capacité de retarder la récompense.

Les neurones inhibiteurs constituent le système de freinage du cerveau. Ils libèrent le GABA, un acide aminé. La recherche sur des rats a montré que la consommation d’aliments riches en sucre peut altérer les neurones inhibiteurs. Les rats nourris au sucre arrivent plus difficilement à contrôler leur comportement et à prendre des décisions.

Ainsi, notre alimentation peut influencer notre capacité à résister aux tentations, ce qui explique pourquoi il est si difficile de changer de régime. Dans le cadre d’une étude récente, on a demandé à des gens d’évaluer leur désir de manger des grignotines hypercaloriques lorsqu’ils ont faim par rapport au désir ressenti quand ils viennent de manger. Les personnes qui consomment régulièrement des aliments riches en matières grasses et en sucre ont répondu avoir davantage envie de grignotines, et ce, même lorsqu’elles n’avaient pas faim.

Cela porte à croire que la consommation régulière d’aliments à haute teneur en sucre pourrait amplifier les fringales – créant ainsi un cercle vicieux qui nous pousse à en manger toujours plus. L’hippocampe – une zone importante pour la mémoire – est une autre région du cerveau touchée par les régimes riches en sucre.

La recherche a démontré que les rats qui mangent des aliments riches en sucre sont moins susceptibles de se rappeler s’ils ont déjà vu des objets à des endroits précis. Les transformations induites dans l’hippocampe par le sucre sont une réduction de la formation de neurones, essentiels pour coder les souvenirs, ainsi qu’une augmentation des substances chimiques liées à l’inflammation.

L’Organisation mondiale de la santé recommande de limiter la consommation de sucres ajoutés à cinq pour cent de notre apport calorique quotidien, ce qui représente environ 25 grammes (six cuillères à café). Sachant qu'un adulte mange en moyenne 85 grammes (20 cuillères à café) de sucre par jour, on voit qu’il s’agit d’un gros changement pour beaucoup de gens.

Il est important de noter que les capacités de neuroplasticité du cerveau lui permettent de se réinitialiser dans une certaine mesure après avoir réduit sa consommation de sucre, et l’exercice physique peut améliorer ce processus. Les aliments riches en gras oméga-3 (présents dans l’huile de poisson, les noix et les graines) sont également neuroprotecteurs et peuvent stimuler les substances chimiques du cerveau nécessaires à la formation de nouveaux neurones.

Bien qu’il ne soit pas facile de briser des habitudes comme celle de s’offrir un dessert après chaque repas ou un café deux crèmes-deux sucres, votre cerveau vous remerciera d’avoir fait des gestes positifs.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Le Soleil

Comment un individu, placé dans un contexte particulier, décide-t-il qu'il doit ou non se sacrifier pour le groupe ? Lors de décisions collectives, les individus décident souvent de contribuer ou non à un avantage collectif si et seulement si un certain niveau de contribution est atteint.

Cependant, leur contribution est gaspillée s’il y a trop de volontaires, et le projet public échoue s’il n'y en a pas assez…. Ce dilemme social s’appelle le dilemme du volontaire. Un exemple classique de ce dilemme est le comportement adopté par les voisins de Kitty Genovese, une jeune femme assassinée en bas de son immeuble sans qu’aucun voisin n’intervienne alors qu’ils avaient entendu ses appels au secours (chacun pensant que d’autres contribueraient à la secourir).

De façon générale, dans un jeu à N personnes devant décider simultanément de se porter volontaire ou non pour le groupe, il existe un coût à se porter volontaire (e.g. C=2 euros). Si au moins une personne est volontaire, tous les non volontaires obtiennent un certain montant (e.g. X=10 euros) tandis que les volontaires reçoivent X-C (8 euros). Si personne n’est volontaire, chacun gagne seulement 2 euros. On observe classiquement que le taux de volontaires diminue drastiquement avec N (50 % pour N=2, 30 % pour N=6 et seulement 20% pour N=12).

Dans le dilemme du volontaire, l’utilité de la décision de l’un dépend de la décision des autres. Lorsque de telles décisions collectives sont prises à plusieurs reprises au sein d’un même groupe, il est donc crucial d’actualiser sa croyance relative à la décision des autres après chaque interaction.

En particulier, le cerveau doit calculer non seulement le bénéfice supplémentaire attendu de l’interaction immédiate, mais également le bénéfice potentiel que le groupe peut tirer des récompenses collectives des interactions sociales restantes après l’interaction en cours. Le cerveau pondère ensuite ces utilités individuelles et collectives pour choisir la stratégie optimale afin de maximiser les bénéfices totaux lors d’interactions sociales.

Ici, les chercheurs ont utilisé l’imagerie cérébrale et le jeu du dilemme du volontaire dans lequel les participants prenaient des décisions avec les mêmes membres d’un groupe à plusieurs reprises lors d'interactions sociales répétées. Le groupe n'obtenait des récompenses que lorsque qu’un certain nombre spécifique de membres consacraient leurs ressources.

Une telle règle incitait les individus à prendre des décisions sur le moment où ils devaient ou non engager leurs ressources. Chaque membre du groupe assignait donc des probabilités spécifiques à des stratégies de contribuer ou pas et la décision optimale variait de manière dynamique en fonction de sa croyance en la décision potentielle des autres.

Malgré l'omniprésence de la prise de décision collective dans la société, la façon dont le cerveau calcule ces utilités individuelles et de groupe reste peu comprise. Les résultats de cette recherche montrent que le cerveau calcule les utilités individuelles et collectives de contribuer ou non dans des régions cérébrales distinctes.

Une région antérieure du cerveau, le cortex préfrontal ventromédial, calcule l’utilité individuelle tandis que le cortex frontopolaire calcule l’utilité collective. De cette façon, la valeur de chaque état lors des interactions futures est mise à jour en fonction des changements de la croyance quant à la décision des autres.

Ces résultats permettent de comprendre les mécanismes cérébraux sous-jacents aux décisions collectives stratégiques. Cette étude a permis d’identifier les mécanismes cérébraux engagés lors de décisions collectives de contribuer ou pas à un bien public.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

CNRS