la médecine du futur, deuxième partie.

Que nous réserve le futur!

Beaucoup d'entre nous aimerions connaître le futur, certains utilisent la voyance, d'autres les prophètes comme Nostradamus, ou d'autres moyens qui laissent beaucoup de doutes.

J'ai créé une série sur 14 recherches spécifiques à notre existence, ses recherches sont effectuées à partir des progrès scientifiques et technologiques. Par la lecture de cette série, vous découvrirez notre monde du futur, tel qu'il sera, dans un avenir souvent pas si lointain! Alors bonne lecture à vous.

Semaine 8

Les articles de cette page: 

• Des cellules "gourmandes" pourront réduire l'obésité.
• La graisse brune, une arme contre l'obésité?
• Gras de bébé.
• Activer la graisse brune.
• Il est possible de produire naturellement ses graisses brunes!
• Avec des lunettes 3D, on pourra opérer les cancers du cerveau en chirurgie éveillée.
• De la chirurgie éveillée à la réalité virtuelle.
• Alzheimer, nouveau traitement potentiellement prometteur.

Voir L'apocalypse révélée par le sablier, le livre que j'ai écris suite aux recherches faites et décrites dans ce blog.

 Message important  

Je travail beaucoup d'heures à la recherche et la création des blogs, j'aimerais que vous preniez quelques minutes pour que je puisse connaître l'intérêt que vous leurs portés.

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Merci, par ce geste de quelques minutes, je pourrai avoir une bonne idée si je dois continuer ou arrêter ce blog.

Bonne lecture!

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Des cellules “gourmandes” pourront réduire l’obésité : 

641 millions d’obèses dans le monde.

Présentes en faibles quantités dans notre organisme, des cellules dites "adipocytes bruns" brûlent de l’énergie pour produire de la chaleur. L’ambition des chercheurs de l’Institut de biologie Valrose (Nice) est d’en produire in vitro et de les transplanter chez les personnes obèses pour accroître leurs dépenses caloriques. Les essais sur les rongeurs sont déjà probants.

De la graisse brune contre l’obésité

Gourmands en énergie, les adipocytes bruns semblent efficaces dans le traitement de l’obésité. Sur le modèle murin, la transplantation de ces cellules active en effet le métabolisme et favorise la fonte progressive de l’excès adipeux. Un espoir dans le traitement de cette maladie affectant 6,5 millions de Français.

A partir de cellules pluripotentes (IPS), des chercheurs de l’INSERM* ont produit un échantillon d’adipocytes bruns. Injectés dans l’organisme de souris obèses, ces derniers s’avèrent efficaces pour déloger progressivement l’excès de tissus graisseux.

Mais par quel mécanisme ? « Présentes en très faible quantité chez les adultes, ces cellules brûlent de l’énergie pour produire de la chaleur », expliquent les scientifiques à l’origine de cette prouesse. Transplantées dans l’organisme de personnes obèses, elles aident à accroître les dépenses énergétiques et enclenchent la perte de poids. En revanche, les adipocytes blancs, la deuxième catégorie de cellules adipeuses, retrouvés en quantité importante chez les patients obèses, fonctionnent à l’inverse : ils stockent l’énergie sous forme de graisses.

Une piste thérapeutique encore lointaine

A l’avenir, les chercheurs misent sur une solution pour produire in vitro des adipocytes bruns en grand nombre et à volonté. Mais la route est longue. . Les scientifiques utilisent le potentiel des IPS, capables de se différencier en n’importe quelle autre cellule de l’organisme. Or, si celles-ci se reprogramment très bien en cellules neuronales ou osseuses, la différenciation s’effectue moins bien dans le sens des adipocytes, « qu’ils soient blancs ou bruns ».

Cette piste thérapeutique constitue un sérieux espoir dans la prise en charge de l’obésité favorisant le risque de cancers, de pathologies hépatiques et cardiovasculaires. Mais des tests chez l’être humain ne pourront être réalisés « qu’après des essais précliniques conduits sur des modèles animaux (…) Un projet de plusieurs années donc ! »

Source : Unité 1091 INSERM/CNRS/Université Côté d’Azur, Institut de biologie Valrose, Nice.

Un article paru dans le journal de Montréal de Richard Béliveau, Dimanche, 25 octobre 2015 

La graisse brune, une arme contre l’obésité?

Le tissu adipeux brun possède la caractéristique de «brûler» beaucoup de calories et est de plus en plus considéré comme une cible thérapeutique potentielle pour le traitement de l’obésité. Coup d’œil sur cette graisse brune, aux propriétés très particulières.

Le tissu adipeux est un organe ­extraordinairement complexe, qui joue plusieurs rôles importants dans la gestion des ressources énergétiques du corps. Contrairement à ce que plusieurs pensent, les cellules constituant le tissu ­adipeux (les adipocytes) ne sont pas simplement des entrepôts de graisse, mais plutôt des cellules très dynamiques qui sécrètent une grande variété d’hormones et de cytokines essentielles au contrôle du métabolisme.

Un autre aspect qui contribue à la complexité du tissu adipeux est l’existence de deux types très ­distincts d’adipocytes, chacun d’eux ayant des propriétés qui lui sont propres:

• Les adipocytes «blancs», les plus répandus et qui sont les principaux responsables du stockage des graisses dans le corps;

•  Les adipocytes «bruns», plus rares, qui possèdent au contraire la propriété de «brûler» l’énergie des gras grâce à leur contenu élevé en mitochondries, les «centrales énergétiques des cellules» (c’est d’ailleurs cette forte quantité de mitochondries qui donne aux cellules leur apparence brune). Chez les adipocytes bruns, les mitochondries contiennent spécifiquement une protéine appelée thermogénine (UCP-1) qui bloque la conversion de l’énergie de la graisse en énergie chimique (ATP) et provoque plutôt la production de chaleur.

Gras de bébé

Fondamentalement, la graisse brune est donc une adaptation biologique qui permet de générer de la chaleur en réponse à un environnement froid et c’est pourquoi on la retrouve en abondance chez les ­animaux acclimatés au froid ou ­encore chez ceux qui hibernent.

Chez les humains, la graisse brune est particulièrement importante chez les nouveau-nés, fort probablement pour permettre de maintenir la température corporelle suite au passage du milieu intra-utérin (37°C) à l’environnement extérieur. À l’âge adulte, par contre, cette graisse brune devient beaucoup plus rare (environ 200 g par personne en moyenne). Il semble que les jeunes femmes minces possèdent les plus grandes quantités de graisse brune, tandis que les personnes obèses ou diabétiques n’en contiennent pas ou très peu.

Malgré sa rareté, certaines observations suggèrent que la graisse brune pourrait jouer un rôle ­métabolique important. Par exemple, l’équipe du Dr André Carpentier de l’Université de Sherbrooke a déjà ­démontré que l’exposition soutenue au froid activait significativement le métabolisme de ces adipocytes, menant à une augmentation substantielle de la dépense énergétique du corps. Cette propriété suggère que des agents biochimiques ou des comportements qui activent spécifiquement le métabolisme de la graisse brune puissent contribuer au maintien d’un poids ­corporel normal.

Activer la graisse brune

Deux études parues récemment suggèrent que cette approche ­pourrait être valable. Par exemple, des savants allemands ont montré que l’adénosine, une molécule ­impliquée dans plusieurs processus physiologiques normaux, stimule très fortement la dégradation des graisses des tissus adipeux bruns et favorise la transformation ­d’adipocytes blancs en adipocytes bruns. Cette transformation du tissu adipeux blanc en graisse brune a également été récemment observée sous certaines conditions de stress physiologique et ­pourrait donc représenter une piste très intéressante pour le traitement de l’obésité.

En attendant, il faut se rappeler que l’obésité n’est pas une maladie inévitable, mais plutôt un état ­extrême qui est directement causé par nos mauvaises habitudes de vie, en particulier l’excès de calories. Au lieu d’attendre la découverte d’un éventuel médicament anti-obésité, il est de loin préférable d’attaquer le problème à la source, en modifiant en profondeur les habitudes alimentaires et en adoptant un mode de vie actif. Pour votre tour de taille, bien sûr, mais surtout pour votre santé en général.

Il est possible de produire naturellement ses graisses brunes!

Comment booster ses graisses brunes ?

Si on a longtemps pensé que les adultes n’avaient pas de graisses brunes en eux, la recherche contre le cancer a récemment conduit à constater leur présence dans certaines zones du corps adulte (autour du cou, des clavicules ou le long de la colonne vertébrale). Mais ce n’est pas tout : des chercheurs de Harvard ont également constaté qu’il était possible d’augmenter notre part de graisses brunes.

Comment ? Avec certaines habitudes de vie, notamment en favorisant une atmosphère plutôt fraîche (porter moins de vêtements, dormir dans une pièce à 19°C ou… frissonner). Ils ont par ailleurs observé qu’une heure de sport (ou 15 minutes de frisson) conduit à la production d’une hormone, l’irisine, qui transforme des graisses blanches en graisses brunes. Prendre ces habitudes (dormir au frais, frissonner…) peut aider à la production de 30 % d’adipocytes bruns supplémentaires.

Si, même pour la bonne cause, vous ne souhaitez pas transformer votre maison en frigo, vous avez une autre possibilité de faire baisser temporairement votre température corporelle par la pratique du bain dérivatif ou des poches de glace sur le périnée.

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Avec des lunettes 3D, on pourra opérer les cancers du cerveau en chirurgie éveillée : 

Encore trois ans, minimum, de recherche et d’essais.

Première opération d’une tumeur cérébrale chez un patient éveillé portant des lunettes de réalité virtuelle.

Retirer la tumeur cérébrale d’un patient éveillé plongé dans une réalité virtuelle grâce à des lunettes 3D ; une intervention du futur ? Non ; une première mondiale qui vient d’être réalisée au CHU d’Angers dans le cadre du projet de recherche intitulé CERVO (Chirurgie Eveillée sous Réalité Virtuelle dans le bloc Opératoire). En permettant au patient d’interagir très précisément avec le chirurgien, l’instauration de la réalité virtuelle dans la chirurgie éveillée permet de pousser plus loin encore la précision de l’acte et donc de s’engager dans des interventions jusqu’alors inenvisageables.

Le projet CERVO, qui a permis cette prouesse médicale, est un programme de recherche lancé il y a 2 ans par l’équipe de neurochirurgie du Pr Philippe MENEI du CHU angevin et le laboratoire Interactions Numériques Santé Handicap (INSH) dirigé par le Dr Evelyne KLINGER à l’ESIEA (École d’ingénieurs en Sciences et Technologies du numérique).

De la chirurgie éveillée à la réalité virtuelle

La chirurgie éveillée du cerveau est pratiquée depuis les années 2000 au CHU d’Angers. Elle permet l’ablation de tumeurs cérébrales qui, dans une configuration plus classique de neurochirurgie sous anesthésie générale, seraient considérées comme inopérables. Pendant cette opération, le patient est éveillé. En stimulant le cerveau avec une électrode, le neurochirurgien peut réaliser une cartographie précise et ainsi épargner les zones du cortex et leurs connexions impliquées dans des fonctions essentielles comme la motricité et le langage.

L’immersion et l’interaction du patient dans une réalité virtuelle, alors que le neurochirurgien opère son cerveau, vont permettre d’aller encore plus loin et de tester des fonctions cérébrales plus complexes comme la prise de décision dans une situation inattendue ou encore l’exploration visuelle de l’espace. De plus, la réalité virtuelle permet d’immerger le patient éveillé dans un environnement relaxant, imprégné d’accroches hypnogènes. Cet apport est particulièrement intéressant pour la chirurgie cérébrale éveillée de l’enfant pour laquelle le service de neurochirurgie d’Angers est pionnier.

Tester le champ visuel dans un environnement reconstitué

Le projet CERVO, porté par le CHU d’Angers et le laboratoire INSH de l’ESIEA, vise à développer un dispositif de réalité virtuelle (comprenant des applications logicielles et du matériel) adapté à une utilisation au bloc opératoire de neurochirurgie ; l’idée étant d’immerger le patient dans des activités (tests de la cognition et du champ visuel, relaxation hypnotique) lors d’une chirurgie cérébrale éveillée.

La première concrétisation de ce projet est un programme permettant de tester le champ visuel du patient pendant l’opération. Cette application informatique est projetée dans des lunettes 3D de réalité virtuelle (Oculus). Ces dernières sont portées par le patient qui interagit avec le neurochirurgien. Le champ visuel est une fonction essentielle de la vision (voir ci-après). Son altération peut avoir des conséquences importantes sur le quotidien, comme la suppression du permis de conduire.

Durant l’intervention, le neurochirurgien stimule le cerveau avec une électrode. Tout comme il pouvait, jusqu’à maintenant, cartographier les réseaux du langage ou de la motricité grâce à la participation du patient éveillé, le neurochirurgien peut également localiser, et donc épargner, les connexions cérébrales des nerfs optiques dont l’atteinte conduirait à une altération définitive du champ visuel.

Ce programme de test du champ visuel a été imaginé et développé par Marc Le Renard (membre du laboratoire INSH, enseignant et ingénieur en réalité virtuelle à l’ESIEA), dans le cadre de la collaboration entre les équipes du Pr. Philippe Menei (neurochirurgie CHU d’Angers), du Dr Evelyne Klinger (Laboratoire INSH de l’ESIEA) et du service d’ophtalmologie du CHU d’Angers.

Le premier patient ayant participé au projet de recherche CERVO était porteur d’une tumeur située près des zones du langage et des connexions visuelles. N’ayant plus qu’un œil suite à une maladie ophtalmologique, épargner son champ visuel était d’autant plus important.

Il a été opéré le 27 janvier 2016 au CHU d’Angers par le Pr. Philippe Menei, avec la collaboration de l’orthoptiste Sophie Hue, le neuropsychologue Dr Ghislaine Aubain et l’anesthésiste Dr Aram Terminasian.

Cette première étape offre des perspectives nouvelles dans l’ablation de tumeurs cérébrales difficilement placées et dans la limitation de handicaps potentiellement induits par une nécessaire chirurgie. L’équipe du CHU et le laboratoire INSH de l’ESIEA ont pour objectif de poursuivre le développement de cette innovation ainsi que son déploiement vers d’autres patients. 

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Alzheimer: nouveau traitement potentiellement prometteur :

Un nouveau traitement expérimental contre la maladie d'Alzheimer s'est avéré prometteur lors d'expériences sur des animaux, et devrait, selon des chercheurs, être testé chez les humains vu son potentiel thérapeutique.

Il s'agit d'une molécule synthétique qui, injectée dans le fluide cérébro-spinal de souris et de singes de laboratoire, a permis de nettement réduire la protéine tau dont l’agrégation anormale dans le cerveau est caractéristique de la maladie d'Alzheimer et d'autres pathologies neurodégénératives aujourd'hui incurables.

Cette protéine devient toxique quand elle s’agrège sous forme de filaments qui étouffent et détruisent progressivement l'ensemble des neurones affectant notamment la mémoire.

Des chercheurs de l'université Washington à St. Louis, dans le Missouri, ont constaté que ce nouveau traitement pouvait non seulement réduire les protéines tau mais aussi inverser certains des dommages neurologiques provoqués par ses agrégations, selon une étude publiée mercredi dans la revue américaine Science Translational Medicine.

Cette molécule, appelée "oligonucléotide", cible les instructions génétiques qui permettent de produire la protéine tau, empêchant de fait sa production.

"Cette molécule est la première ayant pu inverser des dommages dans le cerveau résultant de l'accumulation de la protéine tau et ayant un potentiel thérapeutiques chez les humains", explique Timothy Miller, professeur de neurologie à l'université Washington qui a mené ces travaux.

Pour cette étude, les scientifiques ont utilisé des souris génétiquement modifiées pour développer des agrégations de la protéine tau dans leur cerveau similaires à celles constatées chez des humains.

Ils ont administré une dose quand les rongeurs avaient six mois puis ont recommencé le traitement quotidiennement pendant trente jours quand les souris avaient neuf mois. Leurs neurones commençaient à montrer des signes de détérioration.

Les chercheurs ont ensuite mesuré la quantité de protéines tau et leurs agrégations dans le cerveau des souris quand elles avaient douze mois. Et ils ont constaté une très nette diminution chez les rongeurs traités comparativement à ceux ayant reçu un placebo.

- Essais cliniques en préparation -

On a détecté moins de protéines tau dans le cerveau des souris de douze mois traitées que chez celles de neuf mois non-traitées, ce qui suggère que le traitement a non seulement arrêté l'accumulation de cette protéine mais l'a aussi inversé.

L'hippocampe, la partie du cerveau importante pour la mémoire, montrait des signes de rétrécissement dès l'âge de neuf mois chez les souris affectées.

Mais avec le traitement à base d'oligonucléotide, la dégradation de l'hippocampe et la destruction des neurones ont cessé et les souris ont vécu en moyenne 36 jours de plus que celles qui n'avaient pas reçu ce traitement. L’espérance de vie de ce type de rongeurs varie de 18 mois à deux ans.

Les souris traitées ont aussi montré plus de facilité pour faire leurs nids, ce qui reflète une plus grande aptitude à socialiser, de meilleures performances cognitives et de bonnes capacités à se mouvoir. Or ces fonctions sont justement altérées par la maladie d'Alzheimer et d'autres pathologies neurodégénératives chez les humains.

Des traitements avec les molécules oligonucléotides ont récemment été approuvés par les autorités américaines pour deux maladies neuromusculaires: la myopathie de Duchenne et l'amyotrophie spinale.

Les oligonucléotides ont été découverts par les laboratoires américains Ionis Pharmaceuticals qui se sont associés avec le professeur Timothy Miller afin de mettre au points ce traitement visant spécifiquement à réduire la présence de protéine tau.

Des essais cliniques de phase 1 sont déjà en cours pour tester l'efficacité des oligonucléotides contre les maladies neurologiques Huntington et de Charcot (sclérose latérale amyotrophique).

Avant de commencer des essais cliniques avec ce nouveau traitement pour réduire la protéine tau dans le cerveau humain, les chercheurs l'ont testé avec succès chez des singes, plus proches des humains que les souris.

Selon l'Organisation mondiale de la santé, plus de 36 millions de personnes dans le monde sont atteintes de démence, dont une majorité de la maladie d'Alzheimer. Ce nombre devrait doubler d'ici 2030 et tripler d'ici 2050, à 115,4 millions, si aucun traitement efficace n'est découvert dans les prochaines années.

Source, SCIENCES ET AVENIR  SCIENCES, Par AFP le 25.01.2017

Autre recherche;

CE NOUVEAU TRAITEMENT CONTRE LA MALADIE D'ALZHEIMER RÉTABLIT COMPLÈTEMENT LA MÉMOIRE

Parmi les souris qui ont reçu le traitement, 75 pour cent ont récupéré leur fonction de mémoire.

Les chercheurs australiens ont mis au point une technologie d'échographie non invasive qui élimine le cerveau des plaques amyloïdes neurotoxiques - les structures qui sont responsables de la perte de mémoire et un déclin de la fonction cognitive chez les patients atteints d'Alzheimer.

Si une personne souffre de la maladie d'Alzheimer, elle est généralement le résultat d'une accumulation de deux types de lésions: plaques amyloïdes et nouilles neurofibrillaires. Les plaques amyloïdes s'assoient entre les neurones et se retrouvent comme des grappes denses de molécules bêta-amyloïdes, une protéine collante qui s'accumule et forme des plaques.

Les enchevêtrements neurofibrillaires se trouvent à l’intérieur des neurones du cerveau, et ils sont causés par des protéines tau défectueuses qui s'accumulent dans une masse épaisse et insoluble. Cela provoque des filaments minuscules appelés microtubules pour se tordre, ce qui perturbe le transport de matériaux essentiels tels que les nutriments et les organites le long d'eux, tout comme lorsque vous tordez le tube de l'aspirateur.

Comme nous n'avons aucun type de vaccin ou de mesure préventive pour la maladie d'Alzheimer - une maladie qui affecte 343 000 personnes en Australie et 50 millions dans le monde entier - c'est une course pour déterminer la meilleure façon de la traiter, en commençant par la façon de dégager la construction - des protéines bêta-amyloïdes et tau défectueuses du cerveau d'un patient. Maintenant, une équipe du Queensland Brain Institute (QBI) de l'Université du Queensland a proposé une solution assez prometteuse pour enlever l'ancien.

Publié dans Science Translational Medicine , l'équipe décrit la technique comme utilisant un type particulier d'échographie appelée une échographie thérapeutique ciblée, qui pousse non-invasivement les ondes sonores dans le tissu cérébral. En oscillant super-rapide, ces ondes sonores peuvent ouvrir doucement la barrière hémato-encéphalique, qui est une couche qui protège le cerveau contre les bactéries et stimule les cellules microgliales du cerveau pour qu'elles s'activent. Les cellules microgliales sont essentiellement des cellules d'élimination des déchets, de sorte qu'elles sont en mesure d'éliminer les touffes bêta-amyloïdes toxiques qui sont responsables des pires symptômes de la maladie d'Alzheimer.

L'équipe rapporte entièrement la restauration de la fonction de mémoire de 75 pour cent des souris sur lesquelles elles ont testé, sans dommage sur le tissu cérébral environnant. Ils ont constaté que les souris traitées ont affiché des performances améliorées dans trois tâches de mémoire: un labyrinthe, un test pour leur permettre de reconnaître de nouveaux objets et de les rappeler les endroits qu'ils devraient éviter.

"Nous sommes extrêmement enthousiasmés par cette innovation dans le traitement de la maladie d'Alzheimer sans utiliser de médicaments thérapeutiques", a déclaré Jürgen Götz, dans un communiqué de presse. "Le mot« percée »est souvent mal utilisé, mais dans ce cas, je pense que cela change profondément notre compréhension de la façon de traiter cette maladie et je prévois un grand avenir pour cette approche».

L'équipe affirme qu'ils envisagent de commencer les essais avec des modèles animaux plus élevés, comme les moutons, et espèrent mettre leurs essais humains en route en 2017.

Source, SANTÉ NATURELLE, By sarah, 13 MAI 2017

La semaine prochaine, la médecine du futur, la suite, troisième partie.

P.S. Voir L'apocalypse révélée par le sablier, le livre que j'ai écris suite aux recherches faites et décrites dans ce blog.

La médecine du futur!

Que nous réserve le futur!

Beaucoup d'entre nous aimerions connaître le futur, certains utilisent la voyance, d'autres les prophètes comme Nostradamus, ou d'autres moyens qui laissent beaucoup de doutes.

J'ai créé une série sur 14 recherches spécifiques à notre existence, ses recherches sont effectuées à partir des progrès scientifiques et technologiques. Par la lecture de cette série, vous découvrirez notre monde du futur, tel qu'il sera, dans un avenir souvent pas si lointain! Alors bonne lecture à vous.

Les articles de cette page: 

• Une armée de nanorobots cible avec précision des tumeurs cancéreuses.
• Bactérie avec boussole.
• Dans quelques années, on saura réparer ou remplacer presque tous les organes.
• Les biomatériaux et l'ingénierie tissulaire au secours du corps humain.
• L'impression 3D au service de la médecine!
• L'avenir de la bio-impression et les problèmes éthiques.

Voir L'apocalypse révélée par le sablier, le livre que j'ai écris suite aux recherches faites et décrites dans ce blog.

Des nanorobots pour administrer des médicaments anticancéreux!

Une armée de nanorobots cible avec précision des tumeurs cancéreuses

15 août 2016 - Source : NOUVELLES

L’administration de médicaments anticancéreux redéfinie.

Des chercheurs de Polytechnique Montréal, de l’Université de Montréal et de l’Université McGill viennent de faire une percée spectaculaire dans la recherche sur le cancer. Ils ont mis au point de nouveaux agents nanorobotiques capables de naviguer à travers le système sanguin pour administrer avec précision un médicament en visant spécifiquement les cellules actives des tumeurs cancéreuses. Cette façon d’injecter des médicaments assure un ciblage optimal de la tumeur et évite de compromettre l’intégrité des organes et des tissus sains environnants. Grâce à cette nouvelle approche, la dose de médicament, hautement toxique pour l’organisme humain, pourrait être largement réduite.

Cette avancée scientifique vient d’être publiée dans le prestigieux journal Nature Nanotechnology sous le titre «Magneto-aerotactic bacteria deliver drug-containing nanoliposomes to tumour hypoxic regions». L’article fait état des résultats de recherches effectuées sur des souris chez lesquelles on a administré, avec succès, des agents nanorobotiques dans des tumeurs colorectales. 

« Cette armée d’agents nanorobotiques était en fait constituée de plus de 100 millions de bactéries flagellées – donc autopropulsées – et chargées de médicaments qui se déplaçaient en empruntant le chemin le plus direct entre le point d’injection du médicament et la zone du corps à traiter », explique le professeur Sylvain Martel, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en nanorobotique médicale et directeur du Laboratoire de nanorobotique de Polytechnique Montréal, qui dirige les travaux de l’équipe de chercheurs. « La force de propulsion du médicament a été suffisante pour parcourir efficacement le trajet et pénétrer profondément dans les tumeurs. »

Lorsqu’ils parviennent à l’intérieur d’une tumeur, les agents nanorobotiques peuvent, de manière entièrement autonome, détecter les zones tumorales appauvries en oxygène (dites « hypoxiques »), et y livrer le médicament. Cette hypoxie est causée par l’importante consommation d’oxygène engendrée par la prolifération rapide des cellules tumorales. Les zones hypoxiques sont reconnues comme étant résistantes à la plupart des traitements, incluant la radiothérapie.

Accéder aux tumeurs en empruntant des voies aussi petites qu’un globule rouge et en traversant des microenvironnements physiologiques complexes comporte toutefois plusieurs défis. Le professeur Martel et son équipe ont donc eu recours à la nanotechnologie pour y parvenir.

Bactérie avec boussole

Pour se déplacer, les bactéries utilisées par l’équipe du  professeur Martel comptent sur deux systèmes naturels. Un genre de boussole, créée par la synthèse d’une chaîne de nanoparticules magnétiques, leur permet de se déplacer dans le sens d’un champ magnétique, alors qu’un capteur de concentration d’oxygène leur permet d’atteindre et de demeurer dans les zones actives de la tumeur. En exploitant ces deux systèmes de transport et en exposant les bactéries à un champ magnétique contrôlé par ordinateur, les chercheurs ont démontré que ces bactéries pouvaient imiter parfaitement les nanorobots artificiels du futur, imaginés pour ce genre de missions.

« Cette utilisation novatrice des nanotransporteurs aura un impact non seulement sur la création de concepts d’ingénierie plus poussés et de méthodes interventionnelles inédites, mais elle ouvre aussi tout grand la voie à la synthèse de nouveaux vecteurs de médicaments, d’imagerie et de diagnostic, poursuit le professeur Martel. La chimiothérapie, si toxique pour l’ensemble du corps humain, pourrait utiliser ces nanorobots naturels pour amener le médicament directement à la zone ciblée, ce qui permettrait d’éliminer les désagréables effets secondaires tout en augmentant l’efficacité thérapeutique. »

Encore 10 ans de recherche avant une mise sur le marché.

La fin de la chirurgie invasive, des radiothérapies aveugles et des cures de médicaments à vie ? Grâce à des robots microscopiques qu’on enverra dans le corps, assurent les quatre équipes de chercheurs les plus en pointe sur le sujet dans le monde : celle de l’école polytechnique de Zurich (Suisse), des universités Drexel à Philadelphie et UC San Diego (États-Unis), ainsi que celles, en Israël, de l’institut Technion à Haïfa et de l’université Bar-Ilan à Tel-Aviv. Pas plus grands qu’une particule de fil de soie, les prototypes de ces nano-engins mesurent autour de 0,02 millimètre de long et 0,005 de large.

A quoi servent-ils ? Ils peuvent être « chargés » en médicaments qui vont se libérer selon les signes biologiques émis par le corps. Ainsi, chez un diabétique, le nanorobot sera programmé pour libérer de l’insuline lors d’une hausse du niveau de sucre dans le sang. Mais ils sauront aussi détecter les chairs infectées par des tumeurs et tuer les cellules malades en quelques secondes. Ils pourront transporter de l’oxygène à la place de globules rouges défaillants, « manger » le cholestérol présent dans les artères, ou surveiller l’organisme (pression artérielle, température, flux sanguin) après une transplantation d’organe, par exemple. Après des essais prometteurs sur les rongeurs, reste à tester ces nanorobots sur l’homme.

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Dans quelques années, on saura réparer ou remplacer presque tous les organes : des marchés estimés à plusieurs dizaines de milliards d’euros.

- Venir à bout de l’insuffisance cardiaque, l’une des premières causes de mortalité dans le monde : c’est l’ambition de la start-up tricolore CorWave avec ses micropompes composées d’une membrane ondulante reproduisant les pulsations du cœur pour y faire circuler le sang. 

Le fer de lance de la « MedTech » hexagonale, auteur d’une levée de fonds de 15,5 millions d’euros à la fin de l’année 2016, propose un implant cardiaque totalement innovant pour réduire les effets secondaires et qui pourrait être testé sur des patients dès 2019. 

Nichée au cœur de la pépinière Cochin, au sein du vaste centre hospitalier du même nom, CorWave peaufine sa révolution : un implant cardiaque d’un genre nouveau qui permettrait de réduire drastiquement les effets secondaires chez les patients souffrant d’insuffisance cardiaque. En effet, la pépite, soigneusement couvée au sein du hub de Bpi Allemagne, propose une véritable technologie de rupture avec les dispositifs cardiaques dits traditionnels. De l’extérieur, rien ne différencie la pompe CorWave de ses concurrents : une simple coque en titane. Pourtant, « au cœur » de celle-ci se cache une véritable technologie de rupture.

Les pompes utilisées chez les patients présentement. « Les dispositifs utilisés jusqu’à présent s’apparentent à de véritables turbines capables d’effectuer 8 à 10 000 tours / minute », souligne Louis de Lillers, directeur général de CorWave.

Mais ces dispositifs fonctionnent très différemment du cœur natif. D’une part, ils induisent des vitesses d’écoulement de 4 à 5 mètres / seconde… ce qui est (très) largement au-dessus de la vitesse moyenne observée dans un cœur sain qui s’élève en pic à 1,5 mètre / seconde. D’autre part, ces pompes produisent un débit continu supprimant le pouls du patient. Or, le pouls produit par le cœur a une importante fonction de régulation de la circulation sanguine. Conséquence : si ces pompes sauvent la vie du patient, elles entraînent un taux de complications très élevé. A un an : 7 patients sur 10 (selon les chiffres du registre Intermacs) connaîtront ainsi une complication grave (dont AVC, saignements incontrôlés) causée par la pompe.

La pompe révolutionnaire du futur.

Rester le plus fidèle possible au fonctionnement du cœur natif

Mais CorWave semble avoir trouvé la parade en s’affranchissant du système traditionnel rotatif pour lui préférer une membrane ondulante de forme discoïdale qui va propulser le sang de manière totalement innovante. En clair, une pompe reproduit le mouvement ondulatoire d’une nageoire de poisson. « Ce mode de propulsion est extrêmement efficace dans la mesure où il y peu de déperdition d’énergie dans le fluide, donc peu de dommages », abonde Louis de Lillers. A une nuance près : il ne s’agit plus, à l’instar du poisson, de se mouvoir dans un liquide mais de mouvoir un liquide. En l’occurrence permettre au cœur endommagé de pouvoir faire son travail et faire circuler le sang. Par ailleurs, cette technologie permet de reproduire le débit pulsé du cœur natif. « Lorsque notre directeur technique a présenté le dispositif à l’EUMS, congrès de référence, j’ai entendu un « waouuh ! » dans l’assistance. C’est bien la première fois que j’entends cela lors de ce congrès auquel j’assiste depuis plusieurs années ! », sourit le CEO de CorWave.

Cousine « éloignée » de Carmat

Baptisé CorWave LVAD (pour Left Ventricular Assist Device), ce dispositif fait véritablement office d’accompagnateur et d’auxiliaire, à la différence d’un Carmat qui, lui, propose de retirer entièrement l’organe déficient pour le remplacer par un cœur artificiel complet. « Or, jusqu’à 90% des patients cardiaques souffrent « simplement » d’une insuffisance ventriculaire gauche. Pour ces patients, le traitement de référence est l’assistance ventriculaire, moins lourd en terme de chirurgie qu’un cœur artificiel total. Ainsi, près de 10 000 patients ont reçu des assistances ventriculaires en 2017 quand moins de 200 patients étaient soignés avec un cœur artificiel. », souligne Louis de Lillers.

Un système « petit et fiable », comme le décrit le dirigeant, dont pourrait être équipés les patients humains à l’horizon 2018-2019. Coût du dispositif : 100 000 dollars pièce au sein d’un marché – celui de l’assistance ventriculaire – estimé à près d’un milliard de dollars de ventes annuelles.

A la pointe de la technologie

Mais dans l’attente du précieux sésame et des premières implantions, les « méninges » continuent de tourner à plein régime chez CorWave, où un dispositif plus petit pour les patients souffrant d’insuffisance moins sévère, baptisé NovaPulse, et ne nécessitant qu’une simple incision sous la cage thoracique et implantable à la manière d’un pacemaker, est sur rampe de lancement. « L’opération se déroulera en une heure, en quasi ambulatoire, et vous pourriez sortir dès le lendemain », souligne, les yeux plein d’espoir, Louis de Lillers. Ce système est d’ailleurs lauréat du Concours mondial d’innovation.

Un parcours d’innovation exemplaire rendu possible grâce aux partenaires de CorWave qui, croyant mordicus dans ce projet, n’ont pas hésité « à remettre au pot » à la fin de l’année dernière à hauteur de 15,5 millions d’euros. Outre Bpi Allemagne, Sofinnova Partners et Seventure déjà présents lors du précédent tour de table de 3,3 millions d’euros fin 2013, Novo Seeds, holding d’investissement danois et Ysios Capital, fonds de capital-risque catalan, se sont greffés à une aventure qui ne fait que commencer et qui s’annonce des plus palpitantes.

Texte par, Samir Hamladji – Journaliste Journaliste / Chef de rubrique Politique-Economie-Finances

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Les biomatériaux
L’ingénierie tissulaire au secours du corps humain

- Avec leurs futurs implants en biomatériaux installés par une chirurgie mini-invasive (2 incisions de 5 mm au lieu d’une ouverture de 20 cm à ciel ouvert sur l’os aujourd’hui), les chercheurs de la société Vexim vont permettre aux chirurgiens de réparer les fractures du dos les plus graves avec un minimum d’impact, donc une durée d’hospitalisation et de rééducation réduite. Cet équipement sera disponible d’ici deux ans.

Les biomatériaux

L’ingénierie tissulaire au secours du corps humain

Vaisseaux artificiels, valves cardiaques, stents (Petite prothèse tubulaire interne servant notamment à maintenir ouvert un vaisseau en cas de sténose.), implants dentaires, prothèses de la hanche, os ou cartilage synthétique, cœur artificiel, broches, drains, matériaux de suture, pompes portables ou encore greffes de cellules ou de tissus… Tous ces éléments qui permettent de réparer ou de régénérer le corps humain ont en commun le fait d’être des biomatériaux. Synthétiques, vivants ou hybrides, en quelques décennies ils ont gagné tous les domaines thérapeutiques. Et aujourd’hui, la révolution de l’impression 3D appliquée à la médecine annonce des progrès majeurs dans ce domaine, avec en particulier une baisse drastique des coûts de fabrication.

Comprendre les biomatériaux

Un biomatériau, qu’est-ce que c’est ?

Les biomatériaux sont des matériaux, synthétiques ou vivants, utilisables à des fins médicales pour remplacer une partie ou une fonction d’un organe ou d’un tissu.

Ces matériaux doivent pouvoir être mis en forme, être implantables ou injectables, dégradables ou non suivant le cas, éventuellement poreux s’ils doivent être colonisés une fois implantés….

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l’impression 3D au service de la médecine! 

- Fini les plâtres lourds, hermétiques, qui grattent et sentent mauvais pendant des semaines ! Grâce à l’impression 3D, plusieurs sociétés australienne, israélienne et américaine travaillent à des prototypes en Nylon, élaborés sur mesure à partir d’un scanner du patient, beaucoup plus légers et hygiéniques mais tout aussi efficaces que les attelles actuelles.

- Grâce à la bio-impression qui permet d’assembler couche par couche des cellules humaines vivantes, on sait déjà fabriquer de la peau. Et le leader planétaire de cette technologie est… français : Poietis, à Bordeaux. « Nous serons bientôt capables de remplacer un morceau d’organe lésé par un patch de tissus vivants, sur un rein par exemple », assure son P-DG Bruno Brisson. Jusqu’à remplacer des organes entiers comme un cœur, alors que la pénurie de greffes provoque douze décès par jour en Europe.

La bio-impression, futur de la médecine sur-mesure ?

La bio-impression a commencé à se développer il y a un peu plus de vingt ans et pourrait déjà devenir le futur de la médecine

La bio-impression est l’un des développements de l’industrie 3D qui a connu la plus importante croissance et des innovations spectaculaires ces dernières années. Jusqu’ici, les acteurs du marché étaient principalement regroupés aux les Etats-Unis avec des laboratoires et universités spécialisés dans ce domaine. Ils se développent progressivement dans le reste du monde.

Aujourd’hui, nombreuses sont les personnes qui attendent de recevoir un organe pour une greffe. La demande est très forte les chances et les chances d’en obtenir sont plus faibles. En Allemagne, en 2014, 5 747 greffes ont été réalisées tandis que 21 500 patients étaient en liste d’attente. Les greffes de rein et de foie sont les plus courantes tandis que celles du cœur se sont élevées à 471.

La bio-impression pourrait bien pallier ce problème. Elle correspond au processus qui permet de créer des structures cellulaires grâce à une imprimante 3D particulière. Ces cellules peuvent être intégrées à un organe fonctionnel. Comme toute technologie d’impression 3D, la bio-impression ajoute des cellules couche par couche afin d’obtenir des modèles complexes multicellulaires.

Les débuts de la bio-impression

Le premier développement de la bio-impression date de 1988 lorsque le Docteur Robert J. Klebe de l’Université du Texas a présenté son processus Cytoscribing, une méthode de micro-positionnement des cellules pour créer des tissus synthétiques en 2 ou 3D en utilisant une imprimante inkjet classique. A la suite de ces recherches, le Professeur Anthony Atala de l’Université de Wake Forest a créé en 2002 le premier organe grâce à la bio-impression, un rein à échelle réduite. En 2010, le premier laboratoire spécialisé dans l’impression 3D a vu le jour : Organovo s’est rapidement positionné comme le leader de cette industrie et selon certaines études, tout laisse à penser que ça sera encore le cas jusqu’en 2022. Ce n’est que ces dernières années qu’il a commencé à développer un tissu osseux et a réussi à greffer des tissus de foie.

La bio-impression n’en est qu’à ses débuts. Arriver à imprimer des organes humains n’est pas une tâche facile ; l’un des plus gros challenges est le coût élevé du développement et le manque de connaissances. Toutefois, de nouvelles techniques 3D commencent à émerger pour augmenter les chances de réussite.

Le leader français de la bio-impression, Poietis, a réussi à recréer des cheveux en partenariat avec L’Oréal. L’entreprise utilise la technologie de bio-impression assistée par laser qui lui permet de déposer précisément les cellules en une géométrie particulière. En travaillant avec la marque de cosmétiques, Poietis bénéfice de son expertise dans le domaine de la biologie capillaire. Actuellement, le français essaye de recréer des follicules capillaires qui pourraient être une solution efficace pour faire pousser les cheveux et une alternative pour les hommes et femmes confrontés à des problèmes d’alopécie.

Il existe de plus en plus de développements associés à ces technologies, de nouvelles applications ou techniques comme la création il y a quelques mois d’un ovaire fonctionnel par l’Université de Northwest, dans l’Illinois. Des chercheurs espagnols sont maintenant capables de développer de la peau humaine qui peut être greffée ; Harvard travaille sur la bio-impression d’un rein ; Aspect Biosystems sur l’impression 3D de tissus pour le genou, etc. Tout cela est prometteur mais qu’en est-il des problèmes éthiques liés à cette avancée médicale ?

L’avenir de la bio-impression et les problèmes éthiques

Les techniques de bio-médecine cherchent à développer la « médecine personnalisée » où les docteurs pourraient adapter les traitements en fonction des besoins de chaque patient. Une des principales préoccupations de l’industrie est les coûts liés à cette personnalisation et qui pourrait y accéder.

Un autre problème éthique est qu’il n’est aujourd’hui pas possible de tester l’efficacité et la sécurité de ces traitements. Après l’analyse des différentes techniques utilisées, nous savons qu’il est possible de développer des organes fonctionnels qui peuvent remplacer les organes humains mais il n’est pas encore possible d’évaluer si le corps du patient acceptera le nouveau tissu et l’organe artificiel créé.

En plus de tout cela, il faut considérer les règlementations juridiques qui doivent être créées avant que ces avancées ne soient disponibles à un public plus large.

N’oublions pas non plus que les nouvelles technologies peuvent être utilisées à mauvais escient, la bio-impression n’est pas une exception. Si les technologies sont capables de créer des organes ou des tissus sur-mesure, il faut considérer la possibilité de créer de nouvelles capacités humaines, des os plus résistants ou des poumons oxygénés différemment.

En 2015, le marché de la bio-impression a été évalué à 100 milliards de dollars et devrait connaître une croissance de 35,9% entre 2017 et 2022, surpassant de loin de nombreux marchés reliés à l’impression 3D. Les acteurs clés attendus sont toujours les pays d’Amérique du Nord – le leader étant les Etats-Unis qui est suivi du Canada, puis l’Europe avec l’Angleterre et l’Allemagne comme leaders. La croissance principale du marché se concentrera sur le développement de tissus et d’organes dans un premier temps. 

Avec tous ces les progrès médicaux réalisés aujourd’hui, on peut facilement dire que dans dix ans, on pourra probablement parler de greffes d’organes humains imprimés en 3D, sans doute l’une des plus grandes révolutions médicales de l’Histoire.

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La semaine prochaine, la médecine du futur, la suite, deuxième partie.

P.S. Voir L'apocalypse révélée par le sablier, le livre que j'ai écris suite aux recherches faites et décrites dans ce blog.