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Edito
Vie et Cosmos : le lien se dévoile…
Je reviens cette semaine sur deux questions qui se rejoignent et que j’ai abordées régulièrement dans notre lettre, car elles sont à la fois essentielles et passionnantes : peut-il y avoir de la vie ailleurs que sur notre planète et l’apparition de la vie sur Terre est-elle liée au Cosmos ? Au cours de ces derniers mois, de nombreuses études et découvertes sont venues relancer ces questions qui font l’objet de vifs débats au sein de la communauté scientifique. Nous ne pouvons pas évoquer toutes ces avancées, mais quelques-unes d’entre elles méritent cependant d’être rappelées, car elles ouvrent sur de nouveaux questionnements scientifiques, mais philosophiques.
En octobre dernier, des scientifiques des Universités de Berlin (RFA) et Boulder (Colorado-USA) ont publié une étude remarquée, intitulée, « Composés azotés, oxygénés et aromatiques de faible masse dans les cristaux de glace d’Encelade ». Dans cette étude, ils décrivent la découverte de nouveaux composants nécessaires à l’émergence de la vie dans un océan situé sur Encelade, l'une des 82 lunes de Saturne officiellement répertoriées. Sur ce petit satellite saturnien de 500 km de diamètre, des scientifiques de la NASA ont identifié, en analysant les dernières données recueillies par la sonde Cassini, des composés organiques contenus dans les geysers d'eau liquide qui sont projetés dans l'espace depuis l'océan souterrain de 10 km de profondeur, constitué d’eau à l’état liquide et situé sous une épaisse couche. Ces différents composés, qui transportent de l'azote et de l'oxygène, jouent un rôle clé dans la production d'acides aminés — des molécules complexes qui servent d'éléments constitutifs à la fabrique des protéines. Or, on le sait, sans protéines, pas de vie, du moins telle que nous la connaissons sur Terre (Voir MNRAS).
En 2017, les chercheurs avaient déjà détecté, dans les geysers d’Encelade, d'autres grosses molécules organiques qui pourraient provenir de réactions chimiques entre le coeur d’Encelade et l’eau réchauffée par les cheminées hydrothermales, un phénomène que l’on retrouve d’ailleurs sur Terre, dans les fonds océaniques, et qui est le siège de formes de vie tout à fait surprenantes, comme ces grands vers tubulaires, découverts en 1977, capables de décomposer le sulfure d’hydrogène ambiant à l’aide de bactéries spécifiques, pour produire les sucres nécessaires à leur survie…"Nos recherches montrent que l'océan d'Encelade possède de nombreux blocs de construction nécessaires à l’émergence de la vie, ce qui rend plausible l’hypothèse d’une forme de vie exotique sur cette Lune", souligne Frank Postberg, professeur de sciences de la Terre à L’Université de Berlin et co-auteur de l'étude.
Selon ces scientifiques, les fissures hydrothermales dans l'océan souterrain d'Encelade pourraient avoir un fonctionnement proche de celles que l’on trouve sur Terre, dans les fonds océaniques. "Pour la première fois, nous avons formellement identifié des composés organiques plus petits et solubles, en l’occurrence des précurseurs potentiels d'acides aminés ; cela est surprenant et montre que les conditions nécessaires à la vie peuvent exister ailleurs que sur Terre", souligne le professeur Frank Postberg.
Une autre découverte, qui a eu lieu il y a quelques semaines, mérite d’être rapportée. Une équipe internationale de recherche a annoncé avoir réalisé une avancée majeure sur le processus de formation du phosphore, l’un des éléments essentiels des « briques » du vivant. "La façon dont le phosphore est apparu sur Terre est encore un mystère. Nos travaux ont montré qu’une quantité importante de phosphore est déjà disponible dans les premières étapes de la formation des étoiles et également dans les ingrédients initiaux de notre système solaire" explique Victor Rivilla, chercheur à l’Observatoire d’astrophysique Arcetri en Italie (Voir article MNRAS).
Le phosphore est non seulement indispensable à la constitution de l’ADN, mais il participe également de manière essentielle au processus de photosynthèse et la respiration des plantes. En analysant la masse de données provenant du radiotélescope d’Atacama, au Chili, les chercheurs ont pu étudier la composition physico-chimique d’une portion de notre galaxie, appelée AFGL 5142, située dans le bras de Persée, l’un des deux principaux bras en spirale de la Voie lactée, à environ 6400 années-lumière de la Terre ; les scientifiques ont pu découvrir l’existence d’un lien de causalité entre la formation de molécules contenant du phosphore et la création d’étoiles massives. Selon cette étude, la formation d’étoiles dans cette région du Cosmos provoque de puissants flux gazeux qui viennent percer les nuages de gaz interstellaires. Il semble que ce processus soit à l’origine d’une production abondante de molécules de phosphore. "Ce matériau enrichi peut alors former de nouvelles étoiles et planètes, qui contiendront du phosphore sous la forme de différentes molécules" explique Victor Rivilla.
Pour essayer de mieux comprendre le long périple de ces molécules dans l’espace interstellaire, les chercheurs se sont focalisés sur 67P/Churyumov-Gerasimenko, une comète bien connue découverte en 1969, qui traverse tous les six ans notre Système solaire. Grâce à la sensibilité du spectromètre de la sonde Rosetta, lancée en mars 2004, les scientifiques ont pu avoir la certitude qu’elle contenait bien du phosphore.
Ces études et découvertes confirment l’hypothèse selon laquelle le phosphore se forme dans les nuages de gaz des régions de formation d’étoiles comme AFGL 5142. Lorsque ces étoiles finissent par former un système solaire autour d’elles, le phosphore qu’elles contiennent se diffuse alors dans l’ensemble des planètes et corps célestes de ce nouveau système solaire, y compris dans les astéroïdes et comètes. Sachant qu’il est très probable que de nombreuses comètes similaires à 67P se soient écrasées sur notre Terre au cours de sa « jeunesse », il y a plus de trois milliards d’années, il est vraisemblable que ces comètes aient pu ensemencer notre jeune planète avec de grandes quantités de phosphore, contribuant ainsi à faciliter l’émergence de la vie sur Terre.
Cette découverte est d’autant plus intéressante qu’elle s’articule avec une autre étude publiée en début d’année et portant sur le rôle du phosphore dans l’apparition de la vie sur Terre (Voir PNAS).On le sait, cet élément joue un rôle-clé dans la formation des molécules biologiques. Il entre dans la composition de l'ADN mais aussi de l'ATP, unité énergétique de base de notre organisme, et permet aux cellules de construire leur membrane. Bien que le phosphore se trouve en très faible concentration dans l'eau, on retrouve cependant cet élément de manière bien plus concentrée dans les lacs situés dans des régions arides. C’est pourquoi ces scientifiques ont analysé des échantillons du Lac Mono en Californie, du Lac Magadi au Kenya et du lac Lonar en Inde. Ces chercheurs ont pu observer que la concentration en phosphore dans ce type de lac pouvait être jusqu’à 50.000 fois plus élevée que celle constatée dans les océans.
Selon cette étude, ce sont justement ces niveaux particulièrement élevés de phosphate dans ces lacs qui auraient provoqué les réactions chimiques nécessaires à l’intégration du phosphore dans l'ARN et les protéines à l’origine des toutes premières molécules du vivant. Cette hypothèse est d’autant plus crédible qu’il y a quatre milliards d’années, l’atmosphère de la Terre était riche en CO2, ce qui favorisait la formation de lacs riches en phosphore qui auraient fini par réunir toutes les conditions pour que s’amorcent les processus chimiques conduisant à l'apparition de la vie.
Il faut également mentionner la récente étude publiée par des scientifiques américains de l’Université d’Harvard, intitulée « L'hémolithine : une protéine météorique contenant du fer et du lithium ». Ces chercheurs ont analysé la météorite Acfer 086, trouvée en Algérie il y a 30 ans, à l’aide d’un outil à spectrométrie de masse (Voir article Arxiv). Ils ont ainsi pu identifier une chaîne molécule moléculaire de glycine, constituée d’atomes de fer, d'oxygène et de lithium. Fait remarquable, cette étrange molécule, que les chercheurs ont baptisée hémolithine, possède une structure très proche de celles de protéines terrestres connues. C'est la première protéine jamais découverte dans une météorite extraterrestre », précise l’étude. Des acides aminés avaient déjà été découverts dans des météorites, mais leur structure atomique plus simple ne leur permettait pas d’être considérés comme des protéines à part entière. Ces recherches viennent donc à nouveau conforter la l’hypothèse d’une origine extraterrestre de la vie sur Terre.
Notons qu’en juin 2018, la Nasa a annoncé que le rover Curiosity qui explore la planète Mars depuis 2012 avait découvert différentes molécules dans des roches vieilles de trois milliards d’années. Parmi les molécules identifiées par le rover, il y avait du méthanethiol et du diméthylsulfure, des dérivés du tiophène, un composé organosulfuré bien connu pour participer à la chimie du vivant sur Terre. Or, sachant que ce tiophène était présent sur la planète rouge alors que celle-ci avait encore son atmosphère et recelait de grandes quantités d’eau sous forme liquide à sa surface, il n’est pas exclu que ces tiophènes constituent une preuve de l'existence d'une forme de vie, dans le lointain passé de Mars (Voir Astrobiology).
Une autre anomalie troublante est la présence, en quantité bien plus abondante que prévue, de méthane sur Mars, avec un niveau de concentration dans l’atmosphère qui varie curieusement selon un cycle saisonnier. Or, on le sait, ce gaz est produit par la présence d’organismes vivants sur Terre ; mais qui peut également résulter de différentes réactions géologiques et physiques. Les prochaines missions européennes et américaines d’exploration martienne, qui prévoient d’utiliser des rovers équipés de capteurs et de moyens d’analyse bien plus performants que Curiosity, devraient permettre d’en savoir plus sur les origines exactes de cette étrange production de méthane martien.
C’est dans ce contexte de découvertes scientifiques foisonnantes, allant vers une probabilité de plus en plus grande de vie disséminée dans l’Univers - à des stades et sous des formes sans doute extrêmement diverses - qu’a été publiée il y a quelques jours une passionnante étude conduite par le Professeur Totani, de l’Université de Tokyo. Dans son travail intitulé « L’émergence de la vie dans le cadre d’un Univers inflationniste », ce scientifique de renom a combiné de manière originale et novatrice des modèles biologiques et cosmologiques (Voir Nature), pour essayer de construire un nouveau cadre théorique global d’explication de l’apparition de la vie, processus lent et complexe, à partir d’un environnement cosmique dont le moins qu’on puisse dire est qu’il n’est pas spécialement favorable au vivant, tant les conditions qui y règnent et les phénomènes qui s’y déroulent sont violents et extrêmes.
Selon l’hypothèse du Professeur Totani, l'émergence de la vie dans l'Univers serait étroitement liée au processus d'inflation cosmique, qui correspond à l’énorme accélération de la taille de l’Univers, qui aurait été multipliée par un facteur 1026 en une fraction de seconde, juste après le big bang. Le Professeur Totani souligne que notre conception de la vie et de ses origines reste limitée par les conditions tout à fait particulières que nous trouvons sur Terre, et qui auraient permis la constitution des premières molécules d’ARN et d’ADN.
Ce chercheur remarque également que l'ARN, en tant que polymère, doit être constitué de 40 à 100 nucléotides pour posséder la propriété fondamentale d'autoréplication nécessaire à l’apparition de la vie. Mais selon lui, ce nombre de 40 à 100 nucléotides n'aurait pas dû être possible dans le volume d'espace que nous considérons comme l'univers observable, et l’ARN n’aurait pu, statistiquement parlant, dépasser les 20 nucléotides, si l’on tient compte du nombre probable dans notre Univers observable. Mais il en va tout autrement si l’on prend en compte la fantastique inflation initiale de l’Univers. Car, si cette théorie inflationniste très étayée était vérifiée, l’Univers, dans son ensemble, serait au moins 1000 fois plus vaste que notre seul Univers observable. Ce « Méga-Univers » comprendrait alors infiniment plus étoiles, et l’apparition de molécules d'ARN plus complexes, et nécessaires à l’émergence de la vie, deviendrait bien plus probable, voire inévitable…
La théorie du Professeur Totani est à la fois fascinante et particulièrement originale, car elle dépasse conceptuellement les frontières traditionnelles entre la physique et la biologie, la matière inerte et la vie. Elle repose également, bien que par un autre biais, sur la question récurrente de l’étrange ajustement des six constantes fondamentales de la physique, soulevée de manière remarquable par l’astronome anglais Martin Rees, l’astrophysicien franco-vietnamien Trinh Xuan Than, ou le philosophe des sciences Etienne Klein. Il est en effet à présent solidement démontré qu’il suffirait d’une infime modification dans la valeur de l’une de ces constantes, pour que la vie ne puisse pas apparaître.
On le voit, la compréhension de cet étrange phénomène que constitue la vie ne peut plus se circonscrire à l’étude la biologie, ni même à celle des sciences de la Terre, mais doit à présent englober tous les champs du savoir, y compris la physique et la Cosmologie. Ainsi se dessine peu à peu un vaste et foisonnant scenario, sur fond de toile cosmique, dans lequel l’apparition de la vie, même si elle n’était nullement écrite, semble consubstantiellement liée à la nature de notre Univers, de ses lois d’une extraordinaire précision et de son évolution vers des structures conscientes d’elles-mêmes et capables de comprendre leur propre genèse et de révéler le lien qui les unit au Cosmos.
René TRÉGOUËT
Sénateur honoraire
Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
e-mail : tregouet@gmail.com
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Avenir |
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Nanotechnologies et Robotique
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Paro, le robot émotionnel d’assistance thérapeutique, devient primordial à l’Ehpad Marie-Marthe qui l’accueille. Résidents comme visiteurs du centre de loisirs Modigliani se l’arrachent lors des rencontres intergénérationnelles. Attention, il ne s’agît pas ici d’un jouet mais d’un dispositif à part entière dans le parcours de soins. Le robot phoque interactif permet une approche non-médicamenteuse pour des personnes atteintes de troubles du comportement et de la communication. « Il a même réussi à faire parler une personne atteinte d’aphasie totale », s’extasie Catherine Duquesnoy, infirmière coordonnatrice de la résidence.
La professionnelle est à l’origine de l’arrivée de la peluche interactive dans l’établissement : « Je l’ai découverte lors d’un salon à Lille. Peu de temps après, j’ai répondu à un appel à projets du conseil départemental sur le thème de la préservation du lien social et de la stimulation des troubles de la mémoire et du sommeil. » Et le conseil départemental a financé 80 % des 6 828 € nécessaires à l’acquisition du robot. Tout le monde s’en félicite.
Paro pèse 2,5 kg et mesure 57 cm. Son corps est recouvert d’un pelage blanc adapté à l’utilisation en collectivité. « Le poil est enrobé de particules d’argent qui assurent la désinfection en continu », note Pascale Bersot, directrice de la structure. À l’intérieur de l’animal, une multitude de capteurs provoquent ses réactions.
Paro peut tourner la tête, ouvrir les yeux, remuer les pattes en réaction au comportement de son environnement proche. « On l’utilise le plus souvent à l’étage réservé aux personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer. Son rôle est important lors des toilettes et pour les personnes en fin de vie », insiste Claire Assant, ergothérapeute : « L’animal permet de calmer les angoisses et d’accepter les changements brutaux d’autonomie. »
Le choix du phoque n’est pas anodin. Il permet d’éviter le stress des personnes ayant été mordues par un chien ou affectées par la perte d’un chat. Utilisé en médiation individuelle, Paro a le mérite de calmer instantanément des personnes devenues subitement agressives.
Il peut intervenir lors d’ateliers d’animation collectifs. Fruit de la technologie japonaise, Paro accueillera bientôt un nouveau compagnon de jeu. Convaincue par l’apport relationnel et médical du nouveau résident, la direction de l’établissement a décidé de programmer l’achat de Zora, un robot interactif qui parle, répond à des demandes et peut même assurer de petites animations.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Courrier Picard
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Matière |
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Matière et Energie
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Une équipe de recherche de l’Institut coréen des sciences et de la technologie (KIST), dirigée par le Professeur Hun-Gi Jung, a annoncé le développement d’anodes en silicium qui peuvent quadrupler la capacité d’une batterie, par rapport aux matériaux d’anodes en graphite, et qui permettent une charge rapide à plus de 80 % de la capacité en seulement cinq minutes. Lorsqu’ils sont appliqués aux batteries des véhicules électriques, les nouveaux matériaux devraient plus que doubler leur autonomie.
Les batteries actuellement installées dans les véhicules électriques de série utilisent des matériaux en graphite, mais leur faible capacité contribue à ce que les véhicules électriques aient une autonomie plus courte que les véhicules à moteur à combustion interne. Par conséquent, le silicium, avec une capacité de stockage d’énergie 10 fois supérieure au graphite, a attiré l’attention en tant que matériau de nouvelle génération pour le développement de véhicules électriques à longue autonomie.
Cependant, les matériaux en silicium n’ont pas encore été commercialisés car leur volume augmente rapidement et la capacité de stockage diminue considérablement pendant les cycles de charge et de décharge, ce qui limite la commercialisation. Un certain nombre de méthodes ont été suggérées pour améliorer la stabilité du silicium en tant que matériau pour les anodes, mais le coût et la complexité de ces méthodes ont empêché le silicium de remplacer le graphite.
Pour améliorer la stabilité du silicium, Jung et son équipe se sont concentrés sur l’utilisation de matériaux courants dans notre vie quotidienne, tels que l’eau, l’huile et l’amidon. Ils ont dissous l’amidon et le silicium respectivement dans l’eau et l’huile, puis les ont mélangés et chauffés afin de produire des composites carbone-silicium. Un processus thermique simple utilisé pour frire les aliments a été utilisé pour lier fermement le carbone et le silicium, empêchant les matériaux en silicium de se dilater pendant les cycles de charge et de décharge.
Les matériaux composites développés par l’équipe de recherche ont démontré une capacité quatre fois supérieure à celle des matériaux en graphite (360 mAh/g – 1530 mAh/g) et une capacité de rétention stable sur 500 cycles. Il a également été constaté que ces matériaux permettent aux batteries de se charger à plus de 80 % de leur capacité en seulement cinq minutes.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
KIST
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L’extraction liquide-liquide est l’opération de base de l’hydrométallurgie, essentielle pour le recyclage de métaux ou la décontamination de solvants (récupération de molécules à valoriser ou à dépolluer). Jusqu’à maintenant les « recettes » des procédés chimiques sont élaborées sur la base de retours d’expérience et théories partiellement comprises, sans qu’un modèle prédictif physico-chimique puisse optimiser les plans d’expérience, particulièrement dans le cas d’association de plusieurs extractants.
Les équipes de l’Institut de chimie séparative de Marcoule (CEA/CNRS/ENSCM/Université de Montpellier) et leurs collaborateurs étrangers ont réussi à déterminer et à expliquer la mystérieuse « synergie » entre extractants, phénomène connu depuis les années 1960 mais jusqu’à présent inexpliqué.
Cette nouvelle approche, que les chercheurs ont baptisée la « ienaïque », ouvre un œil nouveau sur les interactions physico-chimiques au-delà du premier voisin en solution. Pour cela, des expériences et mesures dix fois plus précises que toutes celles publiées jusqu’ici ont été réalisées avec le banc instrumenté monté au CEA et déployé dans le laboratoire SCARCE à Singapour, quantifiant rigoureusement, pour la première fois, l’efficacité des molécules extractantes et de leur synergie.
Parallèlement, le CEA, en partenariat avec le CNRS et les Universités de Ratisbonne et de Montpellier, a breveté cette nouvelle méthodologie, couvrant l’association d’extractants classiques mélangés à des molécules non extractantes de la classe des hydrotropes, famille chimique jusque-là non utilisée pour le recyclage, mais qui présente un phénomène de synergie inconnu jusqu’à présent.
Enfin, une autre publication vient confirmer l’intérêt industriel de l’approche ienaïque, en l’appliquant comme modèle prédictif de la viscosité des fluides utilisés en hydrométallurgie nucléaire, qui était un verrou important limitant l’intensification des procédés, mais aussi de la turbidité des dégraissants détergents.
Ces premiers pas de la ienaïque ont été consacrés à l’amélioration du traitement des métaux lourds et stratégiques par extraction. Son application a notamment permis de réduire les quantités de fluides utilisés et donc des effluents. Tout ceci permet d’espérer une relance de l’hydrométallurgie, par exemple pour le recyclage des aimants d’éoliennes en France ou dans des pays de l’Union européenne.
À l’échelle d’une dizaine d’années, des sauts technologiques d’extractions plus efficaces et écologiquement acceptables sont également attendus dans les bioraffineries et la purification moins coûteuse de molécules d’intérêt pharmaceutique.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
CEA
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Des chercheurs du MIT viennent de présenter un premier dispositif totalement flexible capable de convertir l’énergie des signaux Wi-Fi en électricité. Une première qui laisse entrevoir de nombreuses applications possibles.
Les propriétés électroniques des matériaux bi-dimensionnels sont le futur de l’électronique flexible. Leur épaisseur atomique pourrait permettre le développement de “films intelligents” capables de transformer n’importe quel objet en véritable capteur d’ondes électromagnétiques (comme le Wi-Fi) pour les transformer en électricité. De nombreux composants permettent aujourd’hui de récupérer cette énergie pour la convertir, mais ils sont tous rigides. Un dispositif flexible, en revanche, permettrait de recouvrir un maximum de surface. Et en ce sens, un nouveau pas vient d’être franchi.
Les dispositifs qui convertissent les ondes électromagnétiques en courant alternatif sont appelés “rectennas”, ou “antennes redresseuses”. Une équipe du MIT explique dans une récente étude avoir mis au point un nouveau dispositif du genre, en utilisant une antenne flexible à radiofréquence capturant les ondes électromagnétiques, y compris celles équipées du Wi-Fi. L’antenne est ensuite connectée à un semi-conducteur bidimensionnel de trois atomes d’épaisseur. Les signaux circulent alors dans le semi-conducteur, qui les convertit en courant alternatif.
"Nous avons mis au point un nouveau moyen d’alimenter les systèmes électroniques du futur. Et ce en exploitant l’énergie Wi-Fi", a déclaré Tomás Palacios, co-auteur de cette nouvelle étude. Ce nouveau dispositif serait pour l’heure capable de produire environ 40 microwatts d’énergie une fois exposé aux niveaux de puissance typiques des signaux Wi-Fi (environ 150 microwatts). 40 microwatts d’énergie, ce n’est pas grand-chose (de quoi éclairer un petit écran mobile).
En revanche, à terme, d’autres applications semblent très prometteuses. De par sa flexibilité, le dispositif pourrait être déployé sur de grandes surfaces – à la manière d’un film protecteur – et récupérer l’énergie électromagnétique environnante pour la transformer en électricité. Ce courant pourrait ensuite alimenter de nombreux appareils électroniques.
Ces dispositifs flexibles, notent les chercheurs, pourraient également être utilisés à des fins médicales. "Il est donc préférable de récupérer l’énergie de l’environnement pour alimenter ces petits laboratoires situés à l’intérieur du corps qui pourront ensuite communiquer leurs données vers des ordinateurs externes", précise l'étude.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Nature
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Santé, Médecine et Sciences du Vivant
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L’équipe de l’Oregon State dirigée par Gaurav Sahay, professeur de sciences pharmaceutiques, a travaillé sur ces nanoparticules à base de lipides comme véhicule de livraison de gènes, dans le traitement de la mucoviscidose, une maladie génétique évolutive qui entraîne une infection pulmonaire persistante. Plus des trois quarts des patients sont diagnostiqués à l'âge de 2 ans, et malgré des progrès constants dans la réduction des complications, l'espérance de vie médiane ne dépasse pas 40 ans. La thérapie génique va donc chercher à remplacer le gène défectueux en cause (CFTR) à l’aide de nanoparticules à base de lipides et chargées en ARNm induisant les cellules à produire la bonne protéine.
Le cholestérol, une substance utilisée par le corps pour fabriquer des cellules saines, assure la stabilité de ces nanoporteurs géniques. Cependant, il n’est pas bénéfique à la santé cardiaque, au contraire des stérols. Ici, les chercheurs ont donc tenté de remplacer le cholestérol par des analogues d'origine végétale, les stérols. L’équipe montre que ces phytostérols adaptent la forme des nanoparticules (de sphérique à polyédrique) et leur motilité de manière à faciliter leur entrée à l’intérieur des cellules.
Des avantages importants même au-delà de l’entrée dans la cellule, car une fois à l'intérieur, les nanoparticules ont besoin de manœuvrabilité pour s'échapper d'un compartiment cellulaire connu sous le nom d'endosome pour entrer dans le cytosol, une partie liquide du cytoplasme où les gènes livrés peuvent enfin remplir leur mission.
Cette approche a permis aux chercheurs de surmonter ainsi l’un des plus grands défis des thérapies géniques, la délivrance d’un plus grand nombre de nanoparticules dans le cytosol et, grâce aux stérols, sans accroître le risque de toxicité : la délivrance des gènes est ainsi multipliée par 10 et parfois par 200 !
Cette découverte va permettre de concevoir des particules inhalables capables de traverser les barrières pulmonaires chez les patients atteints de mucoviscidose et donc de les traiter avec beaucoup plus d’efficacité.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
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C'est une avancée majeure qui vient d'être annoncée dans la prise en charge des patients victimes d'AVC : le nérinétide, une nouvelle molécule expérimentée au Centre hospitalier de l'Université de Montréal (CHUM), a donné de remarquables résultats chez des patients victimes d'accidents vasculaires cérébraux.
L'étude internationale a été menée par l'Université de Calgary, mais le CHUM était le deuxième lieu de recherche au Canada. L'étude – multicentrique, randomisée, à double insu et contrôlée – portait sur le nérinétide, un médicament qui semble protéger les cellules cérébrales dont l'alimentation en oxygène est interrompue par la présence d'un caillot sanguin, ce qu'on appelle un AVC ischémique.
Quand il y a une interruption du flux sanguin vers les neurones, ces derniers commencent à mourir et il y a comme une cascade de différents produits [qui sont générés] et qui les endommagent davantage. Si on peut stopper cette cascade de produits chimiques toxiques, on peut limiter les dommages aux neurones en attendant qu'on essaie d'ouvrir l'artère, a expliqué le docteur Alexandre Poppe, chercheur principal au CHUM en lien avec cette étude.
Lors des essais cliniques, un premier groupe de patients a reçu du nérinétide et de l'altéplase, un médicament qui fait fondre les caillots sanguins. Le deuxième groupe de patients, chez qui l'altéplase n'était pas approprié, n'a reçu que du nérinétide. Les deux groupes ont profité d'une technique endovasculaire pour retirer le caillot mécaniquement.
Dans le deuxième groupe, environ 20 % plus de patients se sont remis des effets dévastateurs de l'AVC.
Chez la moitié des patients qui ne recevaient pas l'altéplase, le nérinétide avait [...] un bénéfice qui avait l'air très prometteur au niveau du handicap, donc la paralysie, la capacité de marcher et de parler, mais aussi au niveau de la mortalité. Ça diminuait la mortalité d'environ 7 % dans ce groupe, a dit le Docteur Poppe.
L'étude témoigne aussi apparemment de l'existence d'un mécanisme biologique qui empêche les cellules cérébrales de mourir quand elles sont privées d'oxygène. Le nérinétide cible les derniers moments de la vie des cellules en stoppant la production d'oxyde nitrique dans la cellule.
Des images prises des cerveaux des patients montrent que l'ampleur attendue des dégâts est nettement moindre chez ceux qui ont été traités avec le nérinétide (mais non l'altéplase) et la technique endovasculaire. Plus de 1100 patients ont participé à cette étude clinique entre mars 2017 et août 2019, dans des centres médicaux de l'Amérique du Nord, de l'Europe, de l'Australie et de l'Asie.
Le nérinétide est encore une substance expérimentale dont l'utilisation n'est autorisée nulle part dans le monde. Il fait actuellement l'objet d'une autre étude clinique pour en tester l'efficacité. On calcule que 1,9 million de cellules cérébrales meurent lors de chaque minute d'un AVC. Plus de 62 000 AVC se produisent chaque année au pays, selon Coeur + AVC, et plus de 11 000 personnes en meurent. Parmi les cas, 85 % sont ischémiques et 15 % sont hémorragiques.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Radio Canada
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Il existe depuis plusieurs années un débat assez vif entre nutritionnistes pour savoir si le fait de prendre ou non un bon petit-déjeuner, (à quantité constante de calories journalières) permet ou non de prévenir la prise de poids. Des chercheurs de l’Université allemande de Lübeck ont montré que manger de grosses quantités au petit-déjeuner, en comparaison au dîner, permet de prévenir l’obésité et de limiter la glycémie.
Pour absorber, digérer et stocker les nutriments, notre corps doit dépenser de l’énergie. Ce processus s’appelle la thermogenèse induite par l’alimentation (DIT). Sa mesure permet d’estimer l’état du métabolisme car les données varient selon les individus.
“Nos résultats montrent qu’un repas pris au petit-déjeuner, quelle que soit la quantité de calories qu’il contient, provoque une DIT deux fois plus élevée que le même repas pris au dîner”, explique Juliane Richter, co-autrice de l’étude. Selon elle, ces données soulignent la nécessité de manger suffisamment au petit-déjeuner.
Pour parvenir à ces conclusions, les chercheurs ont recruté 16 participants. Pendant trois jours, ils ont consommé des petits déjeuners faibles en calories, et des dîners très riches. Dans les trois jours qui ont suivi, ils ont fait l’inverse. Les petits déjeuners riches et les dîners légers menaient à une DIT 2,5 fois plus élevée, en comparaison à l’autre modèle d’alimentation.
Prendre un petit-déjeuner trop léger augmentait l’appétit, en particulier pour l'envie de produits sucrés. Les scientifiques ont également constaté qu’un petit-déjeuner consistant augmentait la glycémie et la concentration en insuline dans des proportions moins importantes qu’un dîner trop lourd. “Nous recommandons aux personnes obèses, comme aux personnes en bonne santé, de manger un petit-déjeuner consistant plutôt qu’un dîner trop lourd pour réduire leur masse corporelle et prévenir les maladies métaboliques”, conclut la chercheuse.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
JCME
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Décidément, les insectes n'en finissent pas de nous surprendre en révélant de remarquables capacités cognitives, bien éloignées de simples comportements conditionnés et génétiquement déterminés. Depuis quelques années, plusieurs expériences ont montré que les abeilles étaient capables de calculs complexes et abstraits, pour évoluer dans leur environnement et trouver de la nourriture.
Cette fois, une nouvelle étude, menée de Londres, vient de montrer que les bourdons savent, comme les humains, reconnaître par le toucher un objet au fond d'un sac encombré, les bourdons ont la capacité de reconnaître dans le noir des objets qu'ils ont vus précédemment.
Ces insectes rejoignent d'autres espèces animales qui savent utiliser plusieurs sens pour identifier des objets, bien que leur cerveau fasse la taille d'une graine de sésame, et ne contient qu'un million de neurones contre 100 milliards chez les humains. Auparavant, cette capacité de reconnaissance intermodale avait été observée chez les primates et les rats (vue et toucher), les dauphins (grâce à l'écholocalisation), et certains poissons (sens électrique).
L'expérience, pour les bourdons, a consisté à lâcher une quarantaine de bourdons dans une pièce noire, où se trouvaient de l'eau sucrée (récompense positive) et une solution amère à la quinine, chaque liquide remplissant soit un cube, soit une sphère. Les bourdons ont donc appris, dans le noir, à associer une forme (un cube ou une sphère) à un liquide (bon ou mauvais).
Puis les bourdons ont été lâchés dans une pièce illuminée, avec les cubes et sphères recouverts d'une plaque de plexiglas percée de trous : les bourdons pouvaient donc voir les cubes et les sphères, mais pas les toucher. Les bourdons ont convergé vers les objets contenant de l'eau sucrée, associant leur souvenir par le toucher à la nouvelle image visuelle.
L'expérience a été réalisée dans l'autre sens (lumière puis noir) et avec les liquides inversés, avec les mêmes résultats. Les bourdons ont des représentations internes unifiées des objets dans le monde. Leur perspective sur le monde est plus complète que s'ils répondaient seulement comme des machines. Ces chercheurs soulignent que le résultat de ces expériences ne prouve pas que les bourdons ont un même degré de conscience que nous. Mais cela prouve en revanche que leurs capacités cognitives sont bien supérieures à celles qu'on leur attribuait jusqu'à présent.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Science Daily
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Une étude américaine conduite par des chercheurs de la Northwestern University (Chicago) a montré que la consommation de cacao améliorerait les performances de marche, notamment chez les patients atteints de maladie artérielle périphérique (MAP). On parle de maladie artérielle périphérique lorsqu’une artère est partiellement ou totalement bloquée à cause d’une accumulation de lipides dans la paroi des vaisseaux artériels situés en périphérie de l’aorte. Très souvent, ce sont les jambes qui sont touchées. Le sang circule moins, l’apport en oxygène diminue. Il devient difficile d’effectuer certaines activités physiques.
Pour réaliser la présente étude, les chercheurs ont recruté 44 patients âgés de plus de 60 ans et atteints de maladie artérielle périphérique. Un groupe de participants a bu une boisson contenant du cacao riche en flavanols (antioxydants) trois fois par jour pendant six mois. L’autre groupe a bu une boisson placebo à la même fréquence. Résultat : ceux qui ont ingéré du cacao ont réussi à marcher jusqu’à 42,6 mètres de plus que le groupe placebo à l’occasion d’un test de marche de 6 minutes. De plus, les chercheurs ont constaté une amélioration du flux sanguin vers les mollets, et une meilleure fonction musculaire. Notons que le cacao le plus riche en antioxydants est présent dans la fève de cacao crue ou dans le chocolat noir avec une teneur en cacao supérieure à 85 %.
L’équipe scientifique estime que les flavonols agissent directement au niveau de la santé mitochondriale, c’est-à-dire au moment où la nourriture est transformée en énergie. “En plus de réduire le flux sanguin vers les jambes, il a été démontré que les personnes atteintes de maladie artérielle périphérique avaient des mitochondries endommagées dans les muscles de leur mollet, peut-être en raison de la réduction du flux sanguin. (…) Des recherches antérieures ont montré qu’une meilleure santé et activité mitochondriales sont associées à de meilleures performances de marche. Aussi, une amélioration de la santé des mitochondries endommagées pourrait conduire à des améliorations de la marche”, explique Mary McDermott, autrice principale de l’étude et professeure de médecine à la Feinberg School of Medicine de la Northwestern University (Chicago, Etats-Unis). De nouvelles études plus approfondies doivent être menées afin de confirmer ces résultats. S’ils sont positifs, le cacao pourrait devenir une réelle piste thérapeutique pour les personnes atteintes de MAP.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
NWU
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Une étude américaine portant sur 15 421 naissances survenues à Boston et à Providence (États-Unis) entre 1959 et 1966, une étude prospective (dérivée du Collaborative Perinatal Project) a confirmé l’incidence des infections bactériennes maternelles pendant la grossesse sur le risque de troubles psychotiques chez la progéniture.
Cette étude montre que l’association incriminée varie selon la gravité de l’infection et le sexe de l’enfant. Chez 116 sujets recensés dans cette population « avec des troubles psychotiques confirmés », les auteurs ont évalué (après ajustement pour des covariables) les associations « entre une infection bactérienne chez la mère durant la grossesse et le risque de psychose au cours des 40 années suivantes. »
On observe une « forte association » entre une infection bactérienne chez la mère pendant la grossesse et le risque de psychose ultérieure chez la descendance. Deux facteurs principaux influent sur cette majoration du risque psychiatrique : la gravité de l’infection et le sexe de la progéniture.
L’effet d’une infection bactérienne « multisystémique » est presque le double de celui d’une infection bactérienne « moins sévère et localisée » : les rapports de cotes ajustés sont ainsi de 2,9 dans le premier cas et de 1,6 dans le second.
Et les hommes sont « significativement plus susceptibles que les femmes » de développer une psychose après une exposition maternelle à une infection bactérienne pendant la grossesse : triplement du risque chez les hommes mais aucune modification significative du risque de psychose chez les femmes exposées pourtant aux mêmes antécédents prénataux.
Les auteurs estiment que ces résultats incitent à réaliser des « travaux complémentaires » pour confirmer cette association épidémiologique et suggèrent d’ores et déjà de renforcer « la prévention et la gestion des infections bactériennes chez les femmes enceintes. »
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Psychiatric Times
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Bien que l'épidémie COVID-19 semble jusqu'à présent épargner les enfants, les chercheurs considèrent qu'il est essentiel de comprendre comment le virus affecte les enfants pour mieux combattre la pandémie, limiter sa progression et assurer aux jeunes enfants les soins les plus appropriés.
Des biologistes du Service des maladies infectieuses pédiatriques de l'Université de Virginie et du Service d'urgence pédiatrique du Baylor College of Medicine (Houston) ont observé qu'un petit nombre d'enfants infectés tombent gravement malades. Ces chercheurs, à partir de données portant sur plus de 2.000 enfants, contaminés par le COVID-19, ont observé que 13 % des cas confirmés sont asymptomatiques. Mais ce taux est certainement largement sous-estimé, car on sait bien que très peu enfants asymptomatiques sont testés.
Cette étude montre que les jeunes enfants et les nourrissons sont plus susceptibles de présenter des signes cliniques graves que les enfants plus âgés. Ce travail montre également que le taux élevé de cas asymptomatiques chez les enfants joue un rôle clé dans la transmission de la maladie. Comme le souligne l'étude, "Selles, sécrétions nasales, postillons sont autant de voies de transmission possibles". Ces recherches confortent donc le bien-fondé des mesures de fermetures des crèches et des écoles pour limiter la propagation de la pandémie en cours.
Article rédigé par Georges Simmonds
Science Daily
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Une étude américaine, dirigée par Lauren Ancel Meyers, professeure de biologie à l'Université du Texas à Austin (Etats-Unis), est parvenue à mesurer l'intervalle sériel du virus, c'est-à-dire la durée nécessaire à l'infection pour se propager au sein de la population. Les chercheurs se sont focalisés sur le temps que prennent les symptômes pour apparaître chez deux individus atteints du virus – la personne qui en infecte une autre, et celle qui est infectée. Résultat : l'intervalle sériel moyen pour le nouveau coronavirus en Chine est de quatre jours.
Pour parvenir à ces résultats importants, les chercheurs ont travaillé sur 450 cas d'infection recensés dans 93 villes chinoises. S'appuyant sur ces données, ils ont constaté que les personnes n'ayant pas de symptômes peuvent quand même transmettre le virus. Ce serait le cas, selon l'étude, pour 10 % des patients, qui ont été infectés par des personnes contaminées par le virus, mais qui ne présentent encore aucun symptôme de la maladie.
L'étude précise que "Ce coronavirus pourrait se répandre comme la grippe, ce qui signifie que nous devons agir rapidement et fortement pour lutter contre cette menace, ce qui veut dire prendre des mesures de contrôle très strictes, y compris l'isolement, la mise en quarantaine, la fermeture des écoles, les restrictions de voyage et l'annulation des rassemblements de masse".
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
UT
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Des chercheurs de l’Institut de recherche Scripps, en Californie, viennent de démontrer, grâce à une étude rigoureuse et très complète, que le virus SARS-CoV-2 ne pouvait pas être le résultat d’une expérience de laboratoire ou d’une manipulation génétique volontaire, ce qui tord définitivement le cou à une rumeur complotiste persistante sur le Net et les réseaux sociaux, qui affirme que ce virus a été fabriqué intentionnellement en laboratoire. Cette rumeur, propagée notamment sur le Net par certains internautes malveillants, a d'ailleurs conduit l'Institut Pasteur à porter plainte.
Cette étude confirme que le coronavirus SARS-CoV-2 est bien le produit d’une zoonose, une transmission d’un animal à l’être humain. En janvier 2020, quand l’épidémie a éclaté en Chine, des biologistes chinois ayant recueilli des échantillons de particules virales provenant des premiers malades, ont rapidement séquencé leur génome et ont partagé leurs données avec le reste du monde.
Ce travail important a permis à d'autres équipes dans le monde de constater que le virus SARS-CoV-2 est très proche d'un autre coronavirus, le RaTG13, de la chauve-souris rhinolophe (Rhinolophus affinis). Cette parenté avait déjà été soulignée avec le premier coronavirus du SARS, SARS-CoV. Pour pénétrer ses cellules cibles, le SARS-CoV-2 et le RaTG13 s’attaquent aux mêmes structures moléculaires, présentes à la surface de ces cellules : les récepteurs protéiques ACE2 puis TMPRSS2. De toute évidence, le SARS-CoV-2 est donc bien le résultat d’une évolution du RaTG13 chez l’être humain.
Les scientifiques pensent toutefois que cette transmission s'est faite par l' intermédiaire d'une ou deux espèces animales. Ces recherches laissent à penser que le pangolin javanais, qui fait l'objet d'un braconnage intense en Asie, pourrait être cette espèce intermédiaire.
Il se trouve en effet que les coronavirus retrouvés sur cette espèce possèdent les mêmes molécules de fixation sur les récepteurs que le SARS-CoV-2. La seule différence observée se trouve au niveau d'une protéine de clivage, que le virus utilise pour faire entrer son matériel génétique dans les cellules qu’il infecte pour se multiplier. Cette différence s'expliquerait, selon ces scientifiques par un phénomène bien connu d'adaptation du virus à son nouvel hôte humain. Cette confirmation scientifique d'une proximité génétique forte entre le coronavirus humain SARS-CoV-2 et d’autres coronavirus animaux préexistants dans la nature confirme de manière solide que l'apparition du COVID-19 est bien le fruit d’un processus naturel.
L'étude américaine montre, de surcroît, que, bien qu’il provoque des symptômes proches du SARS-CoV et du MERS-CoV, ce nouveau coronavirus n’a que très peu de points communs avec ces virus, sur le plan génomique, sans doute du fait de ses nombreuses mutations et d’une évolution naturelle. L'ensemble de ces observations montrent que ce virus n'a en aucun cas pu être fabriqué artificiellement en laboratoire.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Nature
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Des chercheurs de l’Erasmus MC et de l’Université d’Utrecht ont découvert un anticorps qui bloque l’infection de SARS-CoV et de SARS-CoV-2. « Il s’agit du tout premier anticorps qui, nous le savons par de fortes évidences, bloque l’infection », indique le Docteur Frank Grosveld, professeur de biologie cellulaire à Rotterdam.
Selon les chercheurs qui l’ont identifié, cet anticorps pourrait aider à détecter et à prévenir l’infection du coronavirus. Si cela est bien le cas, alors cet anticorps actif serait d’une aide sans précédent dans la lutte contre le virus. Les chercheurs ont également spécifié que cet anticorps se trouvait déjà à l’Erasmus MC, prêt à être déployé en cas de pandémie. En effet, les chercheurs le gardaient depuis quelques années déjà au laboratoire après des recherches antérieures sur des infections virales similaires.
À l’heure actuelle, cet anticorps doit encore être testé sur des humains, ce qui peut prendre quelques mois. « Nous essayons à présent de faire participer une société pharmaceutique qui puisse produire en masse l’anticorps en tant que médicament, à grande échelle. Il s’agit du tout premier anticorps que nous connaissons qui bloquera l’infection, et il y a de fortes chances qu’il devienne également un médicament disponible sur le marché. Et si ce médicament est pris par un patient, on s’attend à ce que l’infection puisse être arrêtée chez cet individu, ainsi, il aura une chance de guérison », a expliqué Grosveld.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Erasmus
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Un essai clinique de grande ampleur a démarré le 20 mars. Il suscite beaucoup d'espoirs car c’est l'étude européenne la plus avancée actuellement. Environ 800 patients, atteints du coronavirus, vont y participer en France dans les CHU de Lyon, Paris et Nantes. Au total, 3.200 personnes feront partie de cet essai en Europe. Les malades sont dans un état sévère. Ils vont tester différents médicaments qui, en laboratoire et dans un tube à essai, sont efficaces contre le Covid-19.
« Cet essai va comporter quatre bras de traitements » résume le professeur Bruno Lina, virologue et chercheur au Centre international de recherche et d'infectiologie, qui coordonne, avec le Docteur Florence Ader, l'étude française depuis l'hôpital de la Croix-Rousse.
Les 800 patients seront séparés en 4 groupes. Le premier quart va être pris en charge de façon classique c'est-à-dire qu'on traite les symptômes, par exemple avec de l'oxygène, mais pas de médicament qui cible le virus. Il s'agit du groupe test. Le deuxième recevra un traitement habituellement utilisé contre le virus Ebola, le Remdesivir. Le troisième groupe sera soigné avec un médicament qui sert à traiter le VIH : le Kaletra. Et enfin, le quatrième groupe se verra administrer une association de deux molécules : le Kaletra Interferon, un antiviral, et un régulateur du système immunitaire. En effet, les premières études montrent qu'il ne faut pas seulement éradiquer le virus mais aussi les dégâts qu'il provoque, notamment des lésions sur les poumons. Avec cet essai clinique, le Professeur Bruno Lina, virologue à Lyon, table sur des résultats d'ici six à huit semaines.
Un essai avec la chloroquine, médicament contre le paludisme, a été rajouté. On en parle beaucoup mais il faut davantage de malades. Il débutera la semaine prochaine, ainsi qu'un autre qui porte sur du plasma de personnes guéries qui ont développé des anticorps, réinjecté à des malades.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
CHU Lyon
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La recherche avance à grands pas dans la lutte contre la pandémie de Coronavirus qui touche la planète et a déjà fait plus de 10 000 morts au total. En janvier dernier, l'Institut Pasteur annonçait la mise au point d'un test qui permet de dépister en quatre heures le Coronavirus, à partir d'un prélèvement nasal. Perfectionnant cette méthode, la firme Roche diagnostics vient de commercialiser 300 000 exemplaires d'un tout nouveau test, autorisé en France le 16 mars dernier. Baptisé "Cobas", il s'agit du premier test conçu pour être réalisé dans des laboratoires standards, par des machines à haut débit entièrement automatisées.
Grâce à ce processus totalement automatisé, les laboratoires peuvent traiter jusqu'à 384 résultats (système cobas 6800) et 960 résultats (système cobas 8800) sur une période de 8 heures. C'est donc près de 3000 personnes par jour qui pourront être testés grâce à ce nouvel outil, ce qui multiplie par dix la productivité des tests actuels.
Outre-Manche, des scientifiques d'Oxford, dirigés par les professeurs Zhanfeng Cui et Wei Huang, viennent pour leur part de développer une technologie de test rapide pour le nouveau virus corona SARS-CoV-2 (COVID-19). Ce test pourrait également être utilisé à grande échelle dans les régions rurales de certains pays touchés, dont les populations ne peuvent pas avoir accès aux tests de dépistage actuels. Selon le professeur Wei Huang, "la nouveauté de ce test réside dans le mode de conception de la détection virale, capable de reconnaître spécifiquement, avec un taux élevé du niveau de précision l'ARN et les fragments d'ARN du COVID-19 ».
Ce nouveau test est non seulement plus rapide (30 minutes pour obtenir les résultats), mais il est également bien plus simple d'emploi et ne nécessite pas de matériels complexes. Ce test présente également l'avantage d'être très sensible, ce qui lui permet d’identifier les patients touchés aux premiers stades de l'infection, une condition décisive pour réduire la propagation du coronavirus SARS-CoV-2 (COVID-19). Dernier point fort de ce nouveau test : ses résultats sont lisibles « à l'œil nu ». Sa technologie vient d’être validée sur le terrain, avec des analyses d'échantillons cliniques provenant de patients traités à l'hôpital populaire de Shenzhen Luohou en Chine.
Ces deux innovations majeures en matière de test de détection du COVID-19 pourraient très vite changer la donne et ouvrir la voie vers un dépistage massif, simple, précoce et fiable de la population, ce qui est l'une des conditions, selon nombre de scientifiques, pour permettre une meilleur prise en charge médicale des malades infectés par le COVID-19 et une diminution drastique du taux de mortalité du Coronavirus.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Roche
Oxford
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