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Edition du 05 Janvier 2024
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Edito
L'éolien marin de nouvelle génération pourrait changer la donne énergétique mondiale
AVEC NOS MEILLEURS VOEUX POUR 2024 :
Avec notre petite équipe de 3 personnes, Monique, Mark et moi-même, la même depuis 1998, je vous présente nos meilleurs vœux pour l'année 2024.
Les 2 dernières semaines de 2023 ont été particulièrement importantes pour l'avenir de RT Flash car, avec la mobilisation d'anciens lecteurs, nous avons atteint notre objectif et même dépassé de quelques dizaines d'euros.
Merci à tous. Nous avons dorénavant des moyens suffisants pour traverser toute l'année 2024.
Bien Cordialement
René TREGOUET
Editorial :
L'éolien marin de nouvelle génération pourrait changer la donne énergétique mondiale
On le sait, les 25 prochaines années vont être décisives pour contrer le réchauffement climatique en cours et accélérer la nécessaire transition énergétique qui doit nous mener vers l'abandon définitif des énergies fossiles et une réduction d'au moins les trois quarts de nos émissions de CO2. Toutes les études récentes convergent en effet pour nous dire que nous devons redescendre à moins de 10 gigatonnes de CO2 en 2050 (contre 40 Gigatonnes en 2022), pour retrouver un niveau d’émissions que la Terre soit en mesure d’absorber dans ses océans, ses sols et ses forêts (à condition de freiner drastiquement la déforestation et de reboiser). Concrètement, cela veut dire que les émissions moyennes par terrien vont devoir passer de 5 tonnes par an aujourd'hui à une tonne en 2050, si l’on prend en compte l'évolution démographique mondiale.
La société BP, dans une étude de référence (Voir bp Energy Outlook) prévoit, dans l'un de ses scénarios énergétiques pour 2050, une possible stabilisation, voire une baisse de 10 à 15 % de la consommation finale d'énergie au niveau mondial, à la fois grâce aux progrès considérables qui sont attendus en matière d'efficacité énergétique et à une meilleure maîtrise de la demande d'énergie. Mais la consommation mondiale d'électricité a été multipliée par quatre depuis 40 ans, une hausse deux fois plus rapide que la demande mondiale d'énergie. Et cette consommation mondiale d'électricité, selon l'AIE, pourrait encore augmenter de 50 % d'ici 2050, passant de 28 000 à 42 000 TWH par an. Au milieu de ce siècle, la consommation d'électricité pourrait donc représenter près de 30 % de la consommation totale d'énergie, contre environ 16 % aujourd'hui. Ce phénomène s'explique par le fait que, pour sortir plus rapidement des énergies fossiles (qui représentent encore plus des trois quarts de la consommation énergétique mondiale), il va falloir accélérer notablement l'électrification des usages dans tous les secteurs, transports, bâtiment, chauffage, industrie...
L'un des enjeux majeurs de cette transition énergétique mondiale va donc consister à produire au moins 75 % de l'électricité mondiale à partir d'énergies décarbonées en 2050, contre seulement 40 % aujourd'hui. En prenant comme scenario l'hypothèse plausible d'une primauté du solaire en 2050, avec 30 % de la consommation mondiale d'énergie, d'une part de nucléaire qui passerait de 10 à 15 % du mix énergétique mondial (avec l'arrivée des nouvelles générations de réacteurs EPR et des petits réacteurs modulaires dont je vous ai déjà parlés) et d'une part d'énergies marines qui atteindrait 5 % de ce mix mondial. Il va falloir que la part de l'éolien passe de 7,5 % à 25 % en 2050, ce qui suppose, en valeur absolue, de multiplier par 5 la production mondiale d'électricité éolienne, qui passerait de 2140 TWH en 2022 à 10 5500 TWh par an en 2050.Cela veut dire qu'il va falloir multiplier par quatre le rythme annuel d'installation de nouvelle puissance éolienne, qui va devoir passer de 320 GW aujourd’hui à 820 GW par an dans les années qui viennent...
Il y a deux ans, General Electric présentait sa nouvelle éolienne marine géante, la Haliade X. Ce monstre de puissance a fait entrer les éoliennes dans une nouvelle ère : haute de 260 mètres, elle est équipée de trois pales de 107 mètres – soit la longueur d’un terrain de football. Sa turbine est capable de produire autant de poussée que les quatre réacteurs d’un Boeing 747. Cette géante des mers peut produire plus de 310 MWh en une seule journée et une seule de ses rotations peut alimenter un foyer pendant deux jours et sur une journée, elle produit assez d’électricité pour une ville de 25 000 habitants. 190 exemplaires de l’Haliade-X 13 MW seront déployés sur le parc éolien offshore géant "Dogger Bank", en mer du Nord, au large du Royaume-Uni.
Fin 2022, le fabricant germano-espagnol Siemens Gamesa a présenté son nouveau prototype d’éolienne de 14 MW. D’une longueur de 115 mètres, cette machine appelé SG 14-236 DD possède un diamètre de rotor de 236 mètres, Ce prototype a produit 359 mégawattheures en 24 heures, de quoi couvrir les besoins énergétiques de plus de 12 000 foyers américains moyens pendant une journée. C’est la plus grande production électrique jamais atteinte par une éolienne sur cette durée. Capable d’atteindre 15 MW, la nouvelle éolienne de Siemens Gamesa équipera les futurs parcs éoliens en mer de Norfolk.
En début d'année 2023, l'énergéticien chinois Mingyang a dévoilé son nouvel appareil MySE 18.X-28X. Il arrive pour l'instant en tête de la course à l’éolienne la plus imposante. Dotée d’un rotor d’une envergure de plus de 280 mètres, cette éolienne offshore géante, dont la construction a été annoncée en janvier dernier, balayera une surface de plus de 66 000 mètres carrés et délivrera une puissance impressionnante de 18 mégawatts. MySE 18.X-28X aura une capacité de production de 80 millions de kWh par an (l’équivalent de la consommation de 30 000 foyers chinois), sur la base d’une vitesse moyenne annuelle du vent de 30 kilomètres/heure.
Cette méga-éolienne a été conçu pour résister à des événements météorologiques extrêmes tels que des typhons avec des vents d’une vitesse de plus de 200 kilomètres/heure. Plus légère et d’un meilleur rendement, cette MySE 18.X-28X sera aussi plus rentable et permettra d’éviter l’installation de 18 unités de 13 MW requises pour un parc éolien offshore d’une capacité d'un gigawatt, réduisant ainsi les coûts de construction de 120 000 euros par MWh. Le constructeur chinois CSSC Haizhuang a quant à lui annoncé en janvier dernier un projet d'éolienne d’une puissance de 18 MW avec un rotor d’une envergure de 260 mètres de diamètre qui balayera une surface de 53 000 mètres carrés.
En Europe, la Norvège teste une rupture technologique majeure : sur un lac, proche de Vats, la firme WWW va commencer les essais d’une éolienne à axe vertical contrarotatif. D’une longueur de 19 mètres et d’une puissance de 30 kW, cette machine est flottante, ce qui pourrait réduire considérablement le coût de l’énergie éolienne en mer, tout en se révélant beaucoup plus efficace. Contrairement aux éoliennes conventionnelles, avec leurs hélices perchées au sommet d’un immense mat, le modèle développé par World Wide Wind (WWW) s’appuie sur une turbine à axe vertical à contre-rotation. La majeure partie du poids de la génératrice se situe au fond de l’éolienne, sous l’eau et sous le ponton flottant de l’éolienne, ce qui lui qui assure une grande stabilité sans nécessiter de lourdes structures de soutien.
A terme, cette structure de 305 mètres de haut serait aussi haute que la tour Eiffel. Elle pourrait accueillir 115 turbines d’une puissance d’un mégawatt (MW) chacune et d’un diamètre d’environ 30 mètres. Cette éolienne révolutionnaire pourrait produire, sur une superficie cinq fois plus petite, cinq fois plus d’énergie que les plus grandes éoliennes en mer du monde, de quoi alimenter 80 000 foyers. Ce concept dit "multirotors" est une des voies explorées pour repousser les limites inhérentes aux éoliennes marines conventionnelles. Il s’agit également de faire baisser toujours davantage les coûts de construction, de production et d’exploitation de ces machines, en améliorant leur efficacité énergétique.
La propriété remarquable de ce type d’éolienne est que, quelle que soit la direction du vent, elle s’ajuste passivement pour optimiser son angle, permettant aux deux turbines de tourner dans des directions opposées, doublant ainsi la vitesse de rotation du "rotor" par rapport au "stator". Ce concept offre la possibilité de doubler la production d'énergie ou de réduire de moitié le coût de génération.
En utilisant des matériaux adaptés, Wind Catcher System – WWW – envisage de créer des éoliennes d’une hauteur de 400 mètres, capables de produire jusqu’à 40 MW par tour, soit près du double de la capacité des plus grandes éoliennes actuelles. Au final, ce système pourrait réduire de moitié le coût de l’énergie éolienne en mer, par rapport aux éoliennes traditionnelles à axe horizontal.
D’une manière globale, l'éolien flottant, dans ses différentes déclinaisons techniques, est considéré comme une solution d’avenir car il est à la fois plus efficace sur le plan énergétique (en exploitant des vents plus forts et plus réguliers), moins coûteux à installer et plus respectueux de l'environnement. Le projet européen PivotBuoy travaille sur un nouveau type de machine flottante développée par la société espagnole X1 Wind qui, contrairement aux modèles classiques à un seul mât, se distingue par une turbine fixée au sommet d'un trépied reposant sur trois flotteurs. Cette conception novatrice permet de réduire les coûts d'amarrage grâce à l'utilisation de navires plus petits. Ces éoliennes étant plus stables, leur maintenance sera également moins coûteuse. Enfin, grâce à un système d'amarrage original, avec des câbles reliés au fond, l'éolienne est à la fois solidement maintenue tout en étant capable de tourner pour se placer automatiquement face au vent comme une girouette. Après des essais positifs en 2023, un prototype de 6 MW est prévu en 2024.
En France, la société Eolink, basée à Brest depuis 2016, travaille également sur une éolienne flottante de conception innovante. Cette machine est montée sur quatre bras profilés plutôt que sur un bras unique, ce qui permet de mieux répartir la charge sur la structure et d’économiser 30 % d’acier. A terme, ce type d’éolienne devrait pouvoir être construite en série, avant d’être remorquée en mer. Une de ces éoliennes devrait commencer à produire d’ici l’été 2024 sur le site d’essai de Nantes (Loire-Atlantique). « Dans sa version de 140 mètres, elle pourra produire jusqu’à 170 millions de kWh par an », annonce Eolink. La firme espère ensuite lancer, dès ces prochains mois, la fabrication d’éoliennes flottantes de 13 MW avec un rotor de 220 mètres de diamètre et un flotteur de près de 70 mètres de large. Cette entreprise vise enfin pour 2026 une version encore plus puissante de 20 MW, qui pourra sans doute produire plus de 200 millions de kWh par an (l’équivalent de la consommation de 44 000 foyers français) et produire le MWH à 35 € en 2030.
Depuis 15 ans, la surface balayée par les pales a ainsi quintuplé. Et les futures éoliennes marines en cours d’expérimentation ont un diamètre de 260 mètres. L'une des raisons de cette course au gigantisme est que le gain d'énergie est plus que proportionnel : avec un rotor de seulement 19 % plus grand, une machine va produire 45 % d'électricité en plus. En outre, le facteur de charge, c'est-à-dire le temps pendant lequel ces machines fonctionnent à plein régime, est en moyenne de 40 % pour l'éolien marin, contre seulement 24 % pour l'éolien terrestre. Enfin, avec moins d'éoliennes à puissance égale, les coûts d'installation et de maintenance sont sensiblement réduits. En 15 ans, le coût du MWh marin a ainsi été divisé par quatre, passant de 200 euros à 50 euros. Et cette chute des coûts va se poursuivre selon une étude de Nature Energy, qui table sur une diminution de 50 % du coût du MW en 2050, le MWh marin tombera à moins de 30 euros en 2050...
Le parc éolien marin britannique géant de Dogger Bank, dont les travaux ont commencé cet été, sera en 2028 le plus grand parc éolien offshore en Europe et dans le monde. Il s’étendra sur 1 700 km² au large des côtes du Yorkshire, à cheval entre les eaux territoriales britanniques, mais également danoises, allemandes et hollandaises. Le projet Dogger Bank, qui représente un investissement de 10 milliards d’euros, est porté par le gouvernement britannique et un groupe d’entreprises privées. Ce parc d’une puissance initiale de 3,6 GW (extensible à 5 GW), comptera 277 éoliennes géantes mesurant 260 m de haut. Dogger Bank devrait produire 18 TWH par an (une fois et demie la production de l’EPR de Flamanville). Il sera capable d’alimenter l’équivalent de 4,5 millions de foyers et sortira le MWh produit à environ 45 euros, un tarif très compétitif, équivalent à celui des futurs parcs éoliens marins prévus sur la façade atlantique d’ici 2031.
Le projet du gigantesque parc éolien offshore de Chaozhou en Chine, dévoilé récemment, va faire entrer l'éolien marin dans une nouvelle dimension. Ce parc, qui sera implanté à 100 km au sud du détroit de Taïwan, devrait être mis en service à l'horizon 2030 et il sera de loin le plus puissant du monde. Avec ses 2 700 machines géantes de 16 MW, Il détrônera celui de Dogger Bank en Mer du Nord et produira à lui seul 150 TWH par an, 12 fois plus que le parc britannique et autant que les 50 parcs éoliens français prévus en 2050. Mais à l'échelle de la Chine, ce parc pharaonique ne représentera que 2 % de la consommation électrique chinoise. Sans attendre la mise en service de ce parc hors-norme, la Chine a déjà réussi à tripler en seulement quatre ans sa puissance éolienne marine, dépassant les 30 GW en 2023, presque la moitié de la puissance offshore mondiale (65 GW).
En France, on le sait, le Président de la République a fixé l’objectif de 50 parcs éoliens marins en 2050, pour une production totale d’environ 175 TWH par an, soit un quart de la consommation nationale prévue à cet horizon et 15 % des nouveaux objectifs européens – 1050 TWH par an – de production d’électricité offshore pour 2050. Le premier parc éolien marin du pays, au large de Saint-Nazaire, est désormais en service. Il compte 80 éoliennes de 175 mètres de haut à 12 kilomètres des côtes de Loire-Atlantique. Le deuxième parc éolien marin français sera bientôt opérationnel. Il s’agit du parc marin de la baie de Saint-Brieuc, dans lequel il ne reste, à l’entreprise espagnole Iberdrole, que neuf éoliennes sur 62 à installer. Ce parc devrait fournir l’équivalent de la consommation électrique de 835 000 habitants dès ces prochains mois. D’ici 2031, pas moins de 15 parcs marins sont déjà programmés, pour une puissance installée de 15 GW et une production totale attendue d’environ 45 TWH par an, soit 10 % de la consommation nationale prévue dans dix ans.
Mais cette montée en puissance bien plus forte que prévue de l’énergie éolienne marine ne pourra produire tous ses effets, en matière de réduction des émissions de CO2 et de disponibilité pour l’utilisateur final, que si elle est couplée de manière intelligente et synergique avec des moyens massifs de stockage d’énergie "in situ", à commencer par la production d’hydrogène vert sur site. Le gouvernement néerlandais a annoncé, en mars dernier, qu’il voulait installer sa première grande unité de production d’hydrogène en mer dans le nord de l’archipel de Wadden (Les îles de la Frise), au large de la province de Groningue. Alimentée en électricité par des éoliennes offshore, elle aura une capacité de production d’hydrogène vert par électrolyse de 500 MW. La mise en service est prévue en 2031. Pour l’instant, il s’agit du plus grand projet de production d’hydrogène offshore au monde.
Il est vrai que le potentiel de production d'énergie à partir de l’éolien offshore en mer du Nord et en mer Baltique est immense, comme le souligne une récente étude de DNV, qui montre par ailleurs que la production d'hydrogène en mer, reliée à un pipeline, est moins coûteuse que la production d'hydrogène sur terre. Cette étude prévoit que la demande d'hydrogène neutre pour le climat atteindra 2.000 térawattheures (TWh) d'ici à 2050, et DNV estime qu'il est possible de produire en Europe 300 TWh/an d'hydrogène en utilisant l'électricité produite par les parcs éoliens offshore de la mer du Nord d'ici à 2050. Ce binôme énergétique éolien marin-hydrogène vert est donc appelé à jouer un rôle moteur pour atteindre les nouveaux objectifs ambitieux définis, en mars dernier, par les États membres et les eurodéputés, à savoir atteindre les 42,5 % d’énergies renouvelables d’ici à 2030.
En France, la société Lhyfe, l’un des pionniers mondiaux de la production d’hydrogène vert et renouvelable, a réussi en juin dernier une première mondiale en produisant directement de l’hydrogène vert, à raison de 400 kg par jour, à l’aide de sa plate-forme Seallhyfe, à 20 km au large du littoral atlantique. Lhyfe a annoncé récemment que le projet HOPE, qu’elle coordonne au sein d’un consortium de 9 partenaires, a été retenu par la Commission Européenne dans le cadre du partenariat européen pour l’hydrogène propre “Clean Hydrogen Partnership”. Lhyfe souhaite commercialiser dès 2026 une plate-forme capable de produire jusqu’à 4 tonnes / jour d’hydrogène vert en mer, puis d’acheminer cet hydrogène par pipeline aux utilisateurs à terre. Lhyfe espère ainsi devenir l’un des leaders européens de production d’hydrogène vert marine et compte bien jouer un rôle déterminant dans la réalisation du plan REPowerEU, qui vise à produire 10 millions de tonnes d’hydrogène propre dans l’Union européenne d’ici 2030.
Les émissions mondiales de CO2 liées à l’énergie et aux procédés industriels ont atteint, selon l’AIE, 36,8 milliards de tonnes (Gt) en 2022, ce qui constitue un nouveau record historique. Elles se sont élevées de près de 0,9 % par rapport à 2021. La production totale d’électricité représente à elle seule environ 16 gigatonnes de CO2 par an, soit environ 43 % des émissions mondiales de CO2. Et sur ces 16 gigatonnes, 12, soit les trois quarts, proviennent des centrales à charbon. Les nouvelles technologies que j’ai évoquées, axées sur l’éolien marin géant, qu’il s’agisse des éoliennes contrarotatives, de l’éolien multirotor et/ou des éoliennes flottantes multi bras à repositionnement automatique, pourraient permettre à l’Humanité de produire au moins le quart de son électricité en 2050 (soit environ 10 500 TWH par an) et de diminuer corrélativement de 20 % les émissions mondiales de CO2 (7 gigatonnes évitées chaque année). Mais, me direz-vous, pour produire une telle quantité d’énergie, il faudrait installer un nombre astronomique d’éoliennes marines. Eh bien non, justement. Même sans tenir compte des ruptures technologiques comme les éoliennes contrarotatives et l’éolien multirotor, il suffirait en réalité de 55 000 éoliennes marines géantes de 20 MW, capables de produire 200 millions de KWH par an et par machine, pour atteindre cet objectif. Ces machines, systématiquement couplées à des générateurs puissants d’hydrogène vert (pour stocker massivement les pics d’énergie excédentaire propres à l’éolien marin), pourraient évidemment être réparties sur les mers et océans, sur les sites les plus rentables en termes de gisements de vent, en 110 parcs de 500 éoliennes, ce qui représenterait moins d’un millième de la surface des océans…
Par sa situation géographique, et ses compétences technologiques, industrielles et humaines, la France a tous les atouts en main pour devenir un acteur majeur de cette révolution en marche de l’éolien marin géant. La prochaine génération d’éoliennes géantes de 20 MW sera en effet loin d’atteindre les limites physiques de construction de ces machines à produire de l’énergie. Beaucoup de scientifiques et d’ingénieurs sont en effet persuadés qu’il est possible de concevoir et de fabriquer des machines marines encore plus puissantes, de 40, voire 50 MW de puissance, dépassant les 400 mètres de haut et capables de produire plus de 0,4 TWH par an sur mer (400 millions de kWh par an). Il suffirait de seulement 30 machines d’une telle puissance pour produire 12 TWH par an, autant que le futur EPR de Flamanville… Mais pour construire de tels monstres de puissance, il faudra surmonter de vrais défis scientifiques et techniques dans de nombreuses disciplines, matériaux, turbine, rotor, prévision météo, stockage d’énergie sur site et connexion au réseau électrique.
Souhaitons que notre pays, dans le cadre d’une coopération accrue avec ses partenaires européens, ne laisse pas le chemin libre aux ambitions chinoises et américaines dans ce domaine stratégique et puisse devenir leader mondial dans la conception et la construction de ces machines géantes, qui devront être des merveilles de technologie pour fonctionner de manière sûre et fiable, résister aux conditions météorologiques extrêmes de la haute mer pendant plusieurs dizaines d’années et contribuer de manière décisive à la décarbonation du mix énergétique mondial et à la stabilisation du climat.
René TRÉGOUËT
Sénateur honoraire
Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
e-mail : tregouet@gmail.com
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Des chercheurs de l’Université de Sydney et de Californie ont conçu un réseau neuronal physique qui a réussi à apprendre et à se souvenir ‘à la volée’, d’une manière inspirée et similaire à celle dont fonctionnent les neurones du cerveau. Cette découverte ouvre la voie au développement d’une intelligence machine efficace et à faible consommation d’énergie pour des tâches d’apprentissage et de mémoire plus complexes et réelles.
L’auteur principal, Ruomin Zhu, a déclaré : « Les résultats démontrent comment les fonctions d’apprentissage et de mémoire inspirées du cerveau utilisant des réseaux de nanofils peuvent être utilisées pour traiter des données dynamiques et en streaming ». Les réseaux de nanofils sont constitués de minuscules fils qui ont un diamètre de seulement quelques milliardièmes de mètre. Ces fils s’organisent en motifs qui rappellent le jeu pour enfants ‘Pick Up Sticks’, imitant les réseaux neuronaux, comme ceux de notre cerveau. Ces réseaux peuvent être utilisés pour effectuer des tâches spécifiques de traitement de l’information. Les tâches de mémoire et d’apprentissage sont réalisées à l’aide d’algorithmes simples qui répondent aux changements de résistance électronique aux jonctions où les nanofils se chevauchent. Connu sous le nom de ‘commutation de mémoire résistive’, cette fonction est créée lorsque les entrées électriques rencontrent des changements de conductivité, similaires à ce qui se passe avec les synapses dans notre cerveau.
Une approche standard consisterait à stocker les données en mémoire, puis à former un modèle d’apprentissage automatique à l’aide de ces informations stockées. Mais cela consommerait trop d’énergie pour une application généralisée. « Notre approche novatrice permet au réseau neuronal de nanofils d’apprendre et de se souvenir ‘à la volée’, échantillon par échantillon, en extrayant des données en ligne, évitant ainsi une utilisation lourde de la mémoire et de l’énergie », souligne l'étude.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Nature Communications
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Il va falloir s’y habituer. À défaut de terrains disponibles, c’est de plus en plus sur les lacs et les étangs que vont être installées les fermes solaires. À Montpezat-d’Agenais (Lot-et-Garonne) a été inaugurée fin septembre la première centrale photovoltaïque hybride terrestre flottante.
Elle a été créée sur trois hectares d’eau et deux hectares de terre, en marge d’un site industriel appartenant à l’entreprise Longhi Béton. En service depuis avril, elle compte 10764 panneaux et génère 6170 mégawattheures pour une puissance de 4,8 mégawatts-crête, soit l’équivalent de la consommation annuelle d’électricité de 2500 personnes, hors chauffage et production d’eau chaude. L’investissement atteint 5 millions d’euros. La Société d’économie mixte Avergies, qui regroupe les 319 communes du Lot-et-Garonne, a codéveloppé le projet avec le producteur d’énergie photovoltaïque Amarenco. Celui-ci travaille sur cinq autres centrales flottantes, qui pourraient voir le jour d’ici à 2027.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
L'Usine Nouvelle
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Des chercheurs chinois ont construit un prototype de système agrivoltaïque à concentrateur à division spectrale (SCAPV) avec un rendement photovoltaïque de 9,9 %, un rendement d’utilisation de la lumière hybride de 9,05 % et un coût de l’énergie nivelé (LCOE) de 0,030 €/kWh. Ces scientifiques dirigés par l’Université des sciences et technologies de Chine ont développé un système agrivoltaïque à concentrateur à division spectrale (SCAPV) qui peut apparemment augmenter la productivité des cultures de plusieurs espèces de plantes. Le système SCAPV repose sur la séparation spectrale de la lumière du soleil, basée sur la différence entre la réponse spectrale de l’énergie photovoltaïque et celle de la photosynthèse.
Selon ce principe, les longueurs d’onde rouges et bleues sont utilisées pour la photosynthèse car elles correspondent aux pics d’absorption de la chlorophylle des plantes, tandis que toutes les autres longueurs d’onde sont utilisées pour la production d’énergie concentrée. Le groupe de recherche a décrit ses résultats dans “Spectral-splitting concentrator agrivoltaics for higher hybrid solar energy conversion efficiency“, récemment publié dans Energy Conversion and Management. Ils ont mis en évidence les composants clés du système : les films polymères multicouches (MPF) permettant la séparation spectrale, les concentrateurs cylindro-paraboliques (PTC) et les cellules solaires en silicium cristallin.
Ils ont utilisé des MPF disponibles dans le commerce et à haut facteur de transmission, fabriqués par le conglomérat industriel américain 3M. Les PTC sont utilisés comme substrat pour les MPF flexibles et comme réflecteurs pour diriger les bandes réfléchies vers les cellules photovoltaïques à contact arrière interdigité (IBC) au point focal, qui ont été fournies par le fabricant américain Sunpower.
Le groupe a testé les performances du système à l’aide d’un prototype déployé à Fuyang, dans la province chinoise d’Anhui. Ce système occupe une surface de 422,4 mètres carrés et repose sur un système de suivi solaire à deux axes. Le système présente un rendement photovoltaïque de 9,9 % et un rendement d’utilisation de la lumière hybride de 9,05 %, ce qui, selon les universitaires, est supérieur à l’efficacité photosynthétique théorique maximale d’environ 6 %.
« L’analyse économique montre que le LCOE du SCAPV est de 0,03 €/kWh, ce qui indique sa faisabilité économique », ont-ils précisé, ajoutant que les plantes cultivées sous un ensoleillement partiel présentaient un potentiel d’augmentation de la biomasse. Bien que ces systèmes photovoltaïques accordables ne soient généralement pas compétitifs en termes de coûts pour l’instant, les systèmes photovoltaïques agricoles constituent un marché de niche où ils peuvent offrir des avantages par rapport aux systèmes photovoltaïques conventionnels au silicium et ont donc la possibilité d’être commercialisés et améliorés.
Le groupe de recherche a dévoilé la conception de son système SCAPV de base en octobre. Ce système a été testé dans des conditions extérieures à Anhui et s’est avéré capable de produire 107 MWh d’électricité par hectare. Le rendement global du système a atteint 11,6 %, ce qui, selon les scientifiques, est le rendement le plus élevé jamais enregistré pour la technologie de séparation spectrale.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
PVM
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Santé, Médecine et Sciences du Vivant
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Novadiscovery, une entreprise de technologie de santé de premier plan, spécialisée dans la simulation d'essais cliniques in silico via sa plate-forme jinkō, vient d'annoncer une prouesse remarquable : la prédiction des résultats de l'étude clinique de phase III MARIPOSA dans le domaine du cancer du poumon, grâce à un modèle de pharmacologie systémique quantitative (QSP) et l'implication de 5,900 patients numériques.
Le succès de Novadiscovery repose sur une collaboration triennale avec le professeur Michaël Duruisseaux, oncologue thoracique reconnu, et Janssen-Cilag France. Ensemble, ils ont anticipé les résultats de l'étude MARIPOSA, dont les conclusions ont été partagées avec l'équipe de Janssen-Cilag France une semaine avant leur révélation officielle lors de la conférence ESMO 2023. Il est à noter que Novadiscovery n'a pas eu accès à des informations propriétaires de Janssen pour réaliser cette simulation. Le Professeur Duruisseaux, impliqué en tant qu'investigateur, n'était pas au courant des données non publiques de l'essai.
Les simulations effectuées sur la plate-forme jinkō ont conduit à des prédictions avec un intervalle de confiance chevauchant, indiquant un HR de 0.60 (CI, 0.50-0.70). Cela s'accompagnait d'une prédiction médiane du Temps jusqu'à Progression (TTP) de 26,3 mois (CI, 23,5 – 29,9) pour le bras de traitement combiné et de 18,1 mois (CI, 16,0 – 19,9) pour le bras de traitement Osimertinib.
Le 23 octobre, lors du congrès 2023 de la Société Européenne d'Oncologie Médicale (ESMO), les résultats de l'étude de phase III MARIPOSA ont été officiellement publiés. Les résultats ont montré qu'à un suivi médian de 22.0 mois, le traitement combiné Amivantamab Lazertinib a montré une réduction remarquable de 30 % du risque de progression de la maladie ou de décès par rapport à l'Osimertinib. Les statistiques sont les suivantes : HR, 0.70 ; IC à 95 %, 0.58–0.85 ; P
François-Henri Boissel, PDG de Novadiscovery, a noté : « Cette deuxième preuve de concept consécutive met en évidence le potentiel des approches in silico pour optimiser le développement de nouveaux traitements innovants ».
Un essai clinique in silico désigne une méthode de recherche biomédicale utilisant la modélisation informatique et la simulation pour étudier les processus biologiques et les effets de médicaments. Plutôt que de mener des expérimentations sur des êtres humains ou des animaux, les essais in silico s'appuient sur des modèles informatiques complexes pour simuler la réponse du corps humain aux différentes substances.
Ces essais ont plusieurs avantages. Premièrement, ils réduisent la nécessité de tests sur des animaux ou des humains, ce qui est à la fois éthique et pratique. Deuxièmement, ils peuvent être plus rapides et moins coûteux que les essais cliniques traditionnels. Enfin, ils permettent de tester des hypothèses sur de larges populations virtuelles, qui seraient difficiles à réunir dans la réalité. Cependant, ces essais présentent aussi des limites. Les modèles informatiques, bien qu'avancés, ne peuvent pas encore capturer toute la complexité du corps humain et de ses interactions avec divers médicaments. Par conséquent, les résultats d'un essai in silico doivent souvent être validés par des expérimentations réelles.
Les essais in silico deviennent de plus en plus pertinents dans le domaine de la recherche médicale, notamment grâce aux progrès en matière de puissance de calcul et de techniques de modélisation. Ils représentent une approche innovante pour accélérer le développement de nouveaux traitements tout en réduisant les coûts et en améliorant la sécurité des patients.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Caducée
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Avec l'âge, outre un déclin normal, un stade plus prononcé est celui des « troubles cognitifs légers », qui précède souvent le déclenchement de la maladie d’Alzheimer (voire d’autres démences) – ce risque est alors multiplié par cinq. Les troubles cognitifs légers concerneraient aujourd’hui 17 % des personnes âgées de plus de 60 ans. Or, selon une étude récente, ils pourraient être combattus efficacement en consommant une préparation chinoise de phytothérapie à base de ginkgo, de ginseng et de safran, nommée SaiLuoTong.
La SaiLuoTong, ou SLT, a en effet fait la preuve de son innocuité et de son efficacité lors d’un premier essai clinique de phase II, en améliorant de 20 à 40 % (selon les tests) la mémoire et les fonctions exécutives de personnes de plus de 60 ans atteintes de troubles cognitifs légers. Au total, 65 participants ont été répartis en deux groupes, les uns avalant la pilule à raison de 180 milligrammes par jour pendant 12 semaines, tandis que les autres consommaient un placebo, c’est-à-dire un cachet inactif. Seuls les sujets du premier groupe ont vu leur état s’améliorer : « Aucun autre traitement ne réduirait à ce point les troubles cognitifs légers », annoncent Genevieve Steiner-Lim, de l’Institut de recherche pour la santé NICM, en Australie, et ses collègues, qui ont réalisé l’étude.
Leur pilule, la SLT, contient des extraits standardisés de ginseng, de ginkgo biloba et de safran dans un rapport de 5:5:1, et a été développée par l’institut australien et l’hôpital Xiyuan, de l’Académie des sciences médicales chinoises, à Pékin. Plusieurs équipes avaient déjà montré qu’elle restaurait les fonctions exécutives et les activités quotidiennes de personnes atteintes de démence vasculaire (causée notamment par un AVC), et était capable d’augmenter les facultés cognitives, comme la concentration et l’attention, de jeunes adultes en bonne santé après seulement une semaine de consommation. Aujourd’hui s’ajoute une amélioration de la mémoire et des fonctions exécutives des personnes vieillissantes. « Des résultats très prometteurs, selon les chercheurs, surtout avec un traitement de seulement trois mois, mais qui méritent d’être confirmés par des essais cliniques menés sur de plus larges cohortes. » Ce qui devrait être fait rapidement, car le mélange de plantes ne semble pas présenter d’effets secondaires indésirables et est bien toléré.
Comment le cocktail ginkgo-ginseng-safran agit-il ? Plusieurs mécanismes d’action, qui pourraient expliquer l’effet protecteur contre les troubles cognitifs légers, ont déjà été mis en évidence lors d’expériences réalisées sur des cellules en culture ou chez l’animal. Certains de ces mécanismes contribuent à lutter contre le vieillissement cellulaire et le stress dit "oxydatif" : la SLT a en effet une action anti-inflammatoire et antioxydante qui augmente la survie des neurones. On a aussi montré que la préparation favorise la circulation sanguine et limite l’agrégation des protéines toxiques de la maladie d’Alzheimer. Par ailleurs, elle aurait des effets anxiolytique et antidépresseur, entraînant une amélioration de l’humeur… Autant de facteurs qui aident à garder toute sa tête et qui réduisent le risque de développer une démence.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Cerveau & Psycho
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Des chercheurs de l'École de médecine Icahn du Mont Sinaï ont récemment mis en lumière le mécanisme d'une protéine clé régulant la plasticité et la fonction de l'hippocampe, une région cérébrale cruciale pour la mémoire et l'apprentissage, qui diminue avec l'âge chez la souris. Ces recherches pourraient ouvrir la voie à une meilleure compréhension de la manière dont la protéine, appelée inhibiteur tissulaire de métalloprotéinases 2 (TIMP2), pourrait être ciblée dans des troubles liés à l'âge, comme la maladie d'Alzheimer, afin de restaurer les processus moléculaires altérés dans le cerveau.
L'étude met en lumière le rôle de TIMP2 dans la régulation de la plasticité de l'hippocampe, en particulier sa diminution avec l'âge. Les chercheurs ont exploré les liens entre TIMP2, les processus de plasticité neuronale et l'environnement structurel de l'hippocampe. Selon le Docteur Joseph Castellano, professeur adjoint de neurosciences et de neurologie à l'École de médecine Icahn du Mont Sinaï et auteur principal de l'étude, « TIMP2 contrôle ces processus en modifiant la flexibilité du micro-environnement à travers les composants de la matrice extracellulaire. Étudier les voies régulant la matrice extracellulaire pourrait être crucial pour concevoir de nouvelles thérapies pour les maladies affectant la plasticité ».
Les travaux de l'équipe, utilisant des modèles de souris mutants mimant la perte de TIMP2 liée à l'âge, combinés à des analyses ARN, des études comportementales et des microscopies, ont permis d'examiner en détail la régulation moléculaire de la plasticité par TIMP2. Les chercheurs, dirigés par Ana Catarina Ferreira, ont découvert que la suppression de TIMP2 entraîne une accumulation de composants de la matrice extracellulaire dans l'hippocampe, accompagnée d'une réduction des processus de plasticité, y compris la génération de nouveaux neurones, l'intégrité synaptique et la mémoire. Cette étude a donc des implications majeures dans la compréhension des mécanismes régulant la plasticité au niveau structurel dans les régions cérébrales impliquées dans la mémoire.
En somme, cette recherche suggère que cibler les processus régulant la matrice extracellulaire pourrait représenter une direction importante pour concevoir des approches améliorant la plasticité cérébrale. Le Docteur Castellano envisage d'explorer d'autres molécules au-delà de TIMP2 pour réguler la matrice extracellulaire, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour atténuer divers troubles liés au vieillissement. Cette avancée majeure dans la compréhension du rôle de TIMP2 dans la plasticité cérébrale et la mémoire offre de nouvelles pistes pour le développement de thérapies innovantes visant à contrer les effets délétères du vieillissement sur le cerveau et pourrait représenter un espoir pour les patients atteints de maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
MSH
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Des chercheurs japonais, dirigés par le professeur émérite Michio Homma et le professeur Seiji Kojima de la Graduate School of Science de Université de Nagoyaen, ont réalisé une avancée sur la façon dont la locomotion se produit chez les bactéries. Le groupe a identifié la molécule FliG dans la couche flagellaire, le "moteur" des bactéries, et a révélé son rôle dans l’organisme. Ces résultats suggèrent des moyens par lesquels les futurs ingénieurs pourraient construire des nanomachines avec un contrôle total sur leurs mouvements.
À mesure que les nanomachines deviennent plus petites, les chercheurs s’inspirent des organismes microscopiques pour trouver des moyens de les faire bouger et fonctionner. En particulier, le moteur flagellaire peut tourner dans le sens horaire et antihoraire à une vitesse de 20 000 tr/min. S’il était agrandi, il serait comparable à un moteur de Formule 1 avec un rendement de conversion énergétique de près de 100 % et la capacité de changer instantanément son sens de rotation à des vitesses élevées. Si les ingénieurs parvenaient à développer un dispositif tel qu’un moteur flagellaire, cela augmenterait radicalement la maniabilité et l’efficacité des nanomachines. Les moteurs flagellaires des bactéries ont un rotor et un composant fixe qui l’entoure, appelé stator. Si le flagelle faisait partie d’une voiture, le stator serait le moteur. La rotation du stator est transmise au rotor comme un engrenage, provoquant la rotation du rotor. En fonction de la rotation, la bactérie avance ou recule, comme une voiture automatique avec réglages de marche arrière et de conduite. Un complexe protéique appelé anneau C contrôle ce mouvement.
À l’intérieur de l’anneau C, la molécule FliG agit comme un embrayage, passant du mouvement avant au mouvement arrière. Comme dans une voiture, les pièces doivent fonctionner ensemble. Le moindre changement peut affecter le moteur. Dans le moteur flagellaire, ces minuscules changements sont des mutations. Le groupe de Homma a étudié le mutant G215A dans FliG, qui provoque une rotation permanente du moteur dans le sens des aiguilles d’une montre, et l’a comparé à la forme non mutée qui peut se déplacer vers l’avant et vers l’arrière. Lorsqu’ils ont testé le mutant G215A de l’organisme marin Vibrio alginolytique, ils ont découvert que ce mouvement dans le sens des aiguilles d’une montre était dû à des changements dans FliG et à l’interaction des molécules d’eau autour de la protéine. Ils ont également vu ces changements sous leur forme normale lorsqu’il tournait dans le sens des aiguilles d’une montre. Cependant, ceux-ci différaient de ceux observés lorsqu’il tournait dans le sens inverse des aiguilles d’une montre.
« Le moteur flagellaire tourne dans les deux sens : dans le sens des aiguilles d’une montre pour reculer et dans le sens inverse des aiguilles d’une montre pour avancer », a expliqué Homma. « Dans cette étude, nous avons constaté que la structure du FliG et l’interaction des molécules d’eau qui l’entourent sont différentes lorsque le moteur se déplace dans le sens des aiguilles d’une montre et dans le sens inverse. Cette différence permet aux bactéries de basculer instantanément entre les mouvements avant et arrière en réponse aux changements environnementaux. « La clarification des propriétés physiques de la protéine FliG dans les moteurs constitue une avancée significative dans notre compréhension du mécanisme moléculaire qui change le sens de rotation des moteurs, suggérant des moyens de créer des moteurs compacts avec une efficacité de conversion d’énergie plus élevée », a déclaré Homma. « Grâce à ces résultats, il sera possible de concevoir des nanomachines artificielles capables de contrôler librement leur rotation, ce qui devrait être appliqué à divers domaines futurs tels que la médecine et la conception de la vie artificielle ».
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Phys.org
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C'est un traitement qui porte un solide espoir dans la lutte contre le cancer le plus fréquent en France. La radiothérapie interne vectorisée, déjà utilisée contre des cancers de la thyroïde, est désormais utilisée, au CHU de Nantes, contre le cancer de la prostate, qui représente 50 000 nouveaux cas chaque année, et 8 000 décès tous les ans.
Surtout appliqué, pour le moment, aux cas les plus graves, ce traitement est aussi testé sur des patients moins atteints par la maladie. « L'idée est d'amener le rayonnement, la radiothérapie au plus près de la cellule tumorale pour la détruire, et non pas les tissus adjacents autour ». Pour comprendre comment cela fonctionne, il faut imaginer une fusée à deux étages. Il y a d'abord la tête chercheuse qui trouve les cellules tumorales, puis la bombe qui les élimine. « Ce médicament est très particulier parce qu'il ne va justement aller que sur ce récepteur. Il faut imaginer l'analogie d'une serrure et d'une clé. Donc en gros, le traitement qu'on va injecter, il va parcourir l'ensemble du réseau de l'organisme, chercher la cible qui l'intéresse, les cellules tumorales, se fixer dessus. Et ce n'est qu'à ce moment-là que le rayonnement va agir », explique Matthieu Barbaud, médecin nucléaire au CHU de Nantes.
Le traitement est simple : une injection toutes les six semaines. « Les résultats à l'heure actuelle sont assez incroyables », se félicite Matthieu Barbaud. « Ce sont des résultats qu'on n'avait pas obtenus à ce stade-là de la maladie actuellement, avec vraiment une amélioration de la qualité de vie des patients, une amélioration de leur espérance de vie. Actuellement, c'est le meilleur traitement à ce stade de la maladie ». Pour l'instant, le traitement est réservé aux cas les plus graves, mais des essais cliniques sont menés sur des patients moins atteints. Si les résultats sont bons, cette radiothérapie pointue pourra être développée, à condition d'y mettre les moyens...
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
France Info
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La démence toucherait pas moins de 55 millions de personnes dans le monde, avec près de 10 millions de nouveaux cas chaque année, d'après des données publiées par l'Organisation mondiale de la Santé (OMS). La majorité de ces cas (entre 60 % et 70 %) concernerait la maladie d'Alzheimer. 8,5 millions de personnes seraient atteintes de la maladie de Parkinson en 2019 toujours d'après l'OMS. Aucun traitement n'est disponible.
Ces travaux se basent sur un processus spécifique respectueux de l'environnement qui a permis d'extraire les points quantiques de carbone à base d'acide caféique du marc de café. Les chercheurs ont fait cuire des échantillons de marc de café à 200 degrés pendant quatre heures. Les composés obtenus ont montré leur effet neuroprotecteur in vitro. Ils auraient la capacité d'éliminer les radicaux libres, entre autres.
Cette découverte laisse penser qu'un traitement à base de ces composés pourrait permettre de prévenir la maladie d'Alzheimer ou la maladie de Parkinson lorsqu'elles sont "à un stade très précoce". « Il est essentiel de s'attaquer à ces troubles avant qu'ils n'atteignent le stade clinique. A ce stade, il est probablement trop tard », explique l'un des principaux auteurs de l'étude. « Les traitements actuels capables de traiter les symptômes avancés des maladies neurodégénératives sont tout simplement hors de portée de la plupart des gens. Notre objectif est de trouver une solution qui permette de prévenir la plupart des cas de ces maladies à un coût gérable pour le plus grand nombre de patients possible ».
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Science Direct
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Les chercheurs de l'Université américaine Northwestern de Chicago ont identifié un nouvel agent thérapeutique efficace dans le traitement du cancer du sein métastatique et des métastases cérébrales avec des effets secondaires minimes, selon une étude récente publiée dans le Journal of Clinical Investigation.
L’étude, dirigée par Maciej Lesniak, MD, président et professeur de neurochirurgie Michael J. Marchese, a révélé que le metixène, un médicament inhibiteur de petites molécules du système nerveux central, induisait la mort des cellules cancéreuses dans des modèles murins de différents sous-types de cancer du sein métastatique et une survie prolongée chez les souris présentant des métastases cérébrales.
« L’importance de ce projet réside dans son potentiel à relever un défi clinique urgent : le traitement des métastases cérébrales, en particulier dans le contexte du cancer du sein. Il offre l’espoir d’améliorer la qualité de vie et les résultats de survie d’un nombre important de patients atteints de métastases cérébrales, une complication courante et grave du cancer. L’identification d’un nouvel agent thérapeutique, le metixène, et ses connaissances mécanistiques, ajoutent une dimension prometteuse au domaine de la recherche et du traitement du cancer », souligne Jawad Fares, l’auteur principal de l’étude.
Le cancer du sein est l’une des principales causes de métastases cérébrales et est également la cause la plus fréquente de décès liés au cancer chez les femmes dans le monde, selon l’Organisation mondiale de la santé. Le manque d’essais cliniques et de nouvelles options thérapeutiques a également ralenti les progrès dans le traitement des patientes atteintes de métastases cérébrales liées au cancer du sein.
Dans la présente étude, les chercheurs ont examiné plus de 320 médicaments approuvés par la FDA, connus pour traverser la barrière hémato-encéphalique, qui empêche les substances étrangères, y compris la plupart des médicaments, de pénétrer dans le cerveau. Parmi les médicaments testés, le metixène – un médicament antiparkinsonien – a été identifié comme un candidat de choix pour tuer les cellules cancéreuses dans divers sous-types de cancer du sein métastatique et de métastases cérébrales.
Dans une série d’expériences in vivo, le metixène a non seulement diminué la taille des tumeurs mammaires chez la souris, mais a également augmenté la durée de vie des souris présentant des métastases multi-organes, des métastases intracrâniennes solitaires et des métastases cérébrales multiples. « L’étude met en évidence l’importance clinique potentielle du metixène en tant qu’agent thérapeutique prometteur pour le traitement du cancer métastatique et des métastases cérébrales. Le médicament a été noté pour avoir des effets secondaires signalés minimes chez l’homme.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
NorthWestern
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Au Centre hospitalier universitaire de Nantes, des scientifiques du laboratoire Immunologie et nouveaux concepts en immunothérapie travaillent sur un vaccin à ADN perfectionné. Les premiers essais, réalisés sur des animaux, sont prometteurs. La technique a aussi fait ses preuves dans la prévention du carcinome hépatocellulaire, l’un des cancers les plus mortels, sur des modèles animaux.
Cette forme de vaccin a été médiatisée lors de la pandémie de Covid-19. « Les vaccins à acides nucléiques consistent à faire fabriquer un antigène par le corps que l’on veut protéger », explique Bruno Pitardet, directeur de cette nouvelle étude. Ensuite, l’organisme synthétise cet antigène, ce qui entraîne la fabrication d’anticorps. Pour que tout cela fonctionne, le chercheur ajoute qu’il faut « stimuler la réaction immunitaire innée », soit la mise en action de signaux d’alerte qui vont déclencher la réponse immunitaire.
Dans leur essai, les scientifiques du CHU de Nantes sont parvenus à stimuler cette réaction immunitaire parce qu’ils ont réussi à mieux diriger l’ADN du vaccin. « De nombreux vaccins à ADN étaient conçus comme ceux à ARN », développe Bruno Pitard. « L’entrée dans la cellule se faisait par endocytose, c’est-à-dire par repli sur elle-même de la membrane cellulaire : c’est dans la bulle ainsi créée (l’endosome) que se trouvent les protéines qui reconnaissent l’intrusion d’ARN et déclenchent la réaction immunitaire. Mais nous avons découvert que celles qui détectent un ADN étranger se trouvent dans le cytoplasme, soit à l’intérieur de la cellule. Pour cette raison, les vaccins à ADN demeuraient inefficaces ». Cette fois, ils ont conçu un nouveau vecteur, appelé 704, constitué de molécules qui portent des charges positives, et de taille assez petite pour se faufiler à travers la membrane et entrer dans la cellule sans déclencher d’endocytose.
Dans un essai sur des souris, l’utilisation de ce vaccin à ADN perfectionné a donné des résultats positifs. « L’introduction de ce vecteur et de la séquence d’ADN adéquat a déclenché une réaction immunitaire et produit des anticorps qui empêchent l’interaction entre le VIH et la protéine CD4 des cellules immunitaires lymphocytes, avec la même efficacité que chez des humains qui synthétisent des anticorps neutralisant à spectre large et qui parviennent à guérir seuls de la maladie », observent les auteurs.
Le vecteur 704 est aussi prometteur dans la prévention du carcinome. Après de premiers essais sur des souris, les tests sur des macaques, avec le même profil immunologique que des patients atteints de ce cancer, ont montré son efficacité. « Grâce au vecteur 704, nous parvenons à déclencher une réponse immunitaire innée très forte », observent-ils. Pour les auteurs, la prochaine étape sera de tester l’innocuité du vaccin à ADN contre le VIH chez des macaques. Si les résultats sont toujours positifs, les scientifiques pourraient tenter une injection chez l’humain dès 2024. « Mais surtout, cette solution, très adaptable et facile à produire, pourra être utilisée dans le cadre de n’importe quelle maladie infectieuse, ou autre pathologie, en mobilisant le système immunitaire », concluent-ils.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Inserm
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Notre cœur bat environ 70 fois par minute au repos, soit plus de 100 000 fois par jour. Il propulse le sang dans l’organisme à raison de 4 à 5 litres par minute. C’est pourquoi avec l’âge, le cœur vieillit, les artères et les valves peuvent s’abîmer. Plus de 10 millions de personnes sont atteintes de rétrécissement aortique calcifié (RAC) en Europe et aux États-Unis, dont 2 millions de cas sévères notamment chez les personnes âgées. Dans cette maladie, la valve aortique (positionnée entre la pompe cardiaque et le système vasculaire) se calcifie, devient rigide et ne peut plus s’ouvrir correctement, aboutissant à l’insuffisance cardiaque ou à la mort subite.
Aujourd’hui, le seul traitement existant consiste au remplacement de la valve défectueuse par une prothèse artificielle, par chirurgie à cœur ouvert via une chirurgie percutanée par voie artérielle. Cependant, un nombre important de patients ne sont pas éligibles à ces interventions invasives, en raison de comorbidités sévères et d’une espérance de vie limitée. Trouver une alternative thérapeutique pour ces patients représente un enjeu de taille pour la recherche. Ainsi, une équipe de recherche issue des laboratoires académiques français de l’Inserm a développé et testé une nouvelle approche appelée "thérapie par ultrasons non invasive" (ou NIUT).
Après avoir validé le concept, la technologie a été développée par la société Cardiawave, start-up spin off d’une collaboration entre l’hôpital européen Georges Pompidou (AP-HP) et des laboratoires communs à l’Inserm, à l’ESPCI et au CNRS (Institut physique pour la médecine Paris et Institut Langevin). Cette approche repose sur une technologie qui permet de réparer la valve aortique grâce à l’action précise et mécanique d’ultrasons focalisés de haute énergie délivrés par un dispositif appliqué sur le thorax du patient, dans le but d’assouplir la valve et d’améliorer ainsi son ouverture.
Un essai clinique a été réalisé sur un échantillon de 40 patients atteints de formes sévères de la maladie, répartis dans trois sites cliniques en France (Hôpital européen Georges-Pompidou, AP-HP, Paris), aux Pays-Bas (Hôpital Amphia, Breda) et en Serbie (Centre clinique universitaire de Serbie, Belgrade). Ils ont été traités en une seule séance, avec des suivis programmés à 1, 3, 6, 12 et 24 mois. À la fin du suivi, les scientifiques n'ont constaté aucun décès ni événements graves. Ils ont observé une amélioration significative de la fonction cardiaque (confirmée dès 6 mois après le traitement par le dispositif, reflétée notamment par une augmentation de 10 % de la surface moyenne de la valve aortique). Au final, cette technique permet une amélioration considérable de la qualité de vie et des symptômes d’insuffisance cardiaque.
« Ces résultats prometteurs représentent un changement de paradigme pour le traitement du rétrécissement aortique calcifié », explique Emmanuel Messas, investigateur principal de l’étude clinique. « Ils montrent que cette approche innovante est faisable et sûre, et a permis d’améliorer de façon significative les paramètres hémodynamiques et cliniques ainsi que la qualité de vie des patients participant à l’essai clinique », ajoute Mickaël Tanter, directeur de recherche Inserm au laboratoire Physique pour la médecine à Paris. « Si son efficacité est confirmée, cette technologie pourrait représenter un immense espoir pour des millions de patients souffrant de formes sévères de RAC et qui se trouvent actuellement dans une impasse thérapeutique », explique Mathieu Pernot, directeur de recherche Inserm au sein du laboratoire Physique pour la médecine.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
CNRS
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Les maladies cardiovasculaires constituent une des premières causes de mortalité dans le monde. Parmi ces maladies, l’athérosclérose se caractérise par le dépôt d’une plaque dite d’"athérome", essentiellement composée de lipides, sur la paroi des artères. À terme, ces plaques peuvent entraîner la lésion de la paroi artérielle, obstruer le vaisseau ou se rompre, avec des conséquences souvent graves. Parmi les facteurs de risque majeurs de l’athérosclérose : l’obésité, en particulier celle qui est induite par un régime alimentaire trop riche en graisses et pauvre en fibres. Ainsi, l’alimentation mais également son impact sur le microbiote intestinal sont aujourd’hui des pistes d’intérêt pour la recherche sur les maladies cardiovasculaires.
Une équipe menée par Soraya Taleb, directrice de recherche Inserm au sein du Paris Centre de recherche cardiovasculaire (Inserm/Université Paris Cité), s’est intéressée chez la souris à l’influence d’un régime gras et pauvre en fibres sur le microbiote intestinal et à la façon dont il pourrait, par ce biais, contribuer au développement de l’athérosclérose. Les chercheuses et chercheurs ont utilisé un modèle de souris permettant d’étudier l’athérosclérose induite par l’alimentation pour comparer les effets de plusieurs régimes alimentaires sur le métabolisme, le microbiote et le développement de l’athérosclérose.
Sans surprise, chez les souris soumises à un régime riche en graisses et pauvre en fibres, leurs résultats montrent une augmentation des facteurs de risque métaboliques liés aux maladies cardiovasculaires (prise de poids importante, hyperglycémie, résistance à l’insuline, augmentation du poids du foie et de son contenu en triglycérides…).
Mais ce ne sont pas les seuls effets observés de ce régime qui apparaît également associé à un déséquilibre global du microbiote – dans sa composition et dans sa réponse immunitaire –, se traduisant notamment par une altération de la production de dérivés métaboliques par les bactéries qui le composent. En particulier, les acides gras à chaîne courte, issus de la fermentation des fibres et reconnus pour leur impact positif sur la santé, sont produits en plus faibles quantités.
Or ce déséquilibre apparaît lui-même associé non seulement aux facteurs de risque métaboliques mais également à une aggravation des manifestations de l’athérosclérose au niveau vasculaire, avec un accroissement de la taille des plaques d’athérome dans l’aorte ainsi qu’un phénomène inflammatoire systémique qui se traduit par l’augmentation du nombre de cellules immunitaires dans ces plaques. Cependant, une supplémentation en fibres permettait de contrer ces effets.
« Ces résultats indiquent que, chez les souris soumises au régime gras, un microbiote intestinal pathologique accélère le développement de l’athérosclérose », commente Soraya Taleb. « Nos observations montrent également que plus que sa forte teneur en graisses, c’est la faible quantité de fibres contenues dans ce régime qui est à l’origine du déséquilibre du microbiote et donc de l’aggravation de l’athérosclérose. Cela appuie encore davantage l’idée d’un rôle primordial des fibres dans la structuration d’un microbiote sain et dans la prévention des maladies inflammatoires systémiques comme les maladies cardiovasculaires », poursuit-elle.
Des techniques de traçage permettant de suivre la migration des cellules immunitaires ont permis de confirmer que c’était bien les cellules issues des ganglions mésentériques qui, après être passées de l’intestin dans la circulation sanguine, s’accumulaient dans les plaques d’athérome et contribuaient ainsi au développement de l’athérosclérose. « Le fait qu’on aie pu observer que les cellules immunitaires sont capables de migrer de l’intestin vers la périphérie et de générer ainsi une inflammation systémique aggravant les plaques d’athérome ajoute une nouvelle dimension à notre compréhension du lien entre alimentation, microbiote et athérosclérose », précise Soraya Taleb.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Inserm
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Chez le vers "C. elegans”, modèle en biologie, les neurones peuvent s’activer les uns les autres à distance grâce à de petites molécules. De quoi revoir la façon dont l’information est véhiculée dans les réseaux de cellules nerveuses. Le vers Caenorhabditis elegans fait partie des animaux les plus étudiés en biologie, notamment pour ses neurones. Il en a 302 qui peuvent être marqués avec des molécules fluorescentes.
L’information ne passe pas forcément d’une cellule nerveuse à l’autre grâce à un contact étroit, la synapse, entre les extrémités de deux neurones. De petites molécules, les neuropeptides, peuvent être émises par un neurone et être captées par un autre à distance du premier. La cartographie de ce réseau de communication “sans fil” vient d’être établie pour la première fois chez le vers Caenorhabditis elegans. D’après deux études récentes, publiées dans Nature et dans Neuron, et dont la revue Nature se fait l’écho dans un article grand public, la prise en compte de ces deux modes de communication permet de mieux prédire comment l’information voyage au sein des neurones. Le réseau nouvellement cartographié n’est en effet pas accessoire. Loin de là, même.
« On pensait que le réseau qui repose sur les neuropeptides était là pour aider le réseau de signalisation synaptique », explique Isabel Beets, neuroscientifique à l’Université catholique de Louvain en Belgique et coautrice de l’étude publiée dans Neuron. « Mais la carte montre que ce réseau de signalisation est étendu et qu’il est tout aussi important, complexe et peut-être même plus diversifié que le réseau de signalisation synaptique », complète-t-elle, dans des propos repris par Nature.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Courrier International
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Cela passe souvent inaperçu mais les études montrent qu’environ 10 à 20 % des cancers du poumon surviennent chez les "non-fumeurs", c'est-à-dire les personnes qui n'ont jamais fumé de cigarettes ou qui ont fumé moins de 100 cigarettes au cours de leur vie. Le groupe de travail sur les services préventifs des États-Unis (USPSTF) recommande actuellement le dépistage du cancer du poumon par tomodensitométrie (TDM) à low dose chez les adultes âgés de 50 à 80 ans qui ont au moins 20 paquets-années d'antécédents de tabagisme et qui fument actuellement ou ont arrêté au cours des 15 dernières années, mais pas aux personnes qui n'ont jamais fumé. Cependant, l’incidence du cancer du poumon chez les non-fumeurs est en augmentation et, sans détection précoce grâce au dépistage, une fois découverts, ces cancers ont tendance à être plus avancés que ceux observés chez les fumeurs.
Le Docteur Anika S. Walia, étudiante en médecine à la faculté de médecine de la Boston University et chercheuse au Cardiovascular Imaging Research Center (CIRC) du Massachusetts General Hospital (MGH), présente, lors du RSNA 2023, le travail entrepris par les chercheurs du CIRC pour améliorer la prévision du risque de cancer du poumon chez les non-fumeurs en testant si un modèle de deep learning capable d’identifier les non-fumeurs présentant un risque élevé de cancer du poumon, sur la base de leurs radiographies pulmonaires issues du dossier médical électronique.
« L'un des principaux avantages de notre approche est qu'elle ne nécessite qu'une seule image radiographique du thorax, qui est l'un des examens les plus courants en médecine et largement disponible dans le dossier médical électronique », poursuit le Docteur Walia. Le modèle "CXR-Lung-Risk" a été développé à l'aide de 147 497 radiographies pulmonaires de 40 643 fumeuses asymptomatiques et n'ayant jamais fumé dans le cadre de l'essai de dépistage du cancer de la prostate, du poumon, colorectal et de l'ovaire (PLCO) pour prédire le risque de mortalité lié aux poumons, sur la base d’une seule image radiographique du thorax en entrée. Les chercheurs ont validé le modèle en externe dans un groupe distinct de non-fumeurs ayant fait l’objet de radiographies pulmonaires ambulatoires de routine de 2013 à 2014. Le résultat principal était un cancer du poumon incident sur six ans, identifié à l'aide des codes de la Classification internationale des maladies. Les scores de risque ont ensuite été convertis en groupes à risque faible, modéré et élevé sur la base de seuils de risque dérivés de l'extérieur.
Sur les 17 407 patients (âge moyen 63 ans) inclus dans l’étude, 28 % ont été jugés à haut risque par le modèle de deep learning et 2,9 % de ces patients ont ensuite reçu un diagnostic de cancer du poumon. Le groupe à haut risque a largement dépassé le seuil de risque de 1,3 % sur six ans où la TDM de dépistage du cancer du poumon est recommandée par les lignes directrices du National Comprehensive Cancer Network. Après ajustement en fonction de l'âge, du sexe, de la race, des infections antérieures des voies respiratoires inférieures et de la maladie pulmonaire obstructive chronique, le risque de développer un cancer du poumon était toujours 2,1 fois plus élevé dans le groupe à haut risque que dans le groupe à faible risque. « Cet outil d'IA ouvre la porte au dépistage opportuniste des non-fumeurs présentant un risque élevé de cancer du poumon, en utilisant les radiographies pulmonaires existantes dans le dossier médical électronique, conclut l'auteur principal, le Docteur Michael T. Lu, directeur de l'intelligence artificielle et co-directeur du CIRC au MGH.
« Les directives actuelles de Medicare et de l'USPSTF recommandent la TDM de dépistage du cancer du poumon uniquement pour les personnes ayant des antécédents de tabagisme importants, alors qu’il est de plus en plus fréquent chez les non-fumeurs et se présente souvent à un stade avancé, » remarque-t-elle. L’une des raisons pour lesquelles les directives fédérales excluent les non-fumeurs des recommandations de dépistage est qu’il est difficile de prédire le risque de cancer du poumon dans cette population. Les scores de risque de cancer du poumon existants nécessitent des informations sur les antécédents familiaux de cancer du poumon, des tests de la fonction pulmonaire ou des biomarqueurs sériques.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
Thema Radiologie
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