RTFlash n°1237 : L'intelligence artificielle v a réinventer la médecine

Google fait déjà la pluie et le beau temps sur Internet. Mais dans la vraie vie, c'est une autre affaire. Peut-être plus pour longtemps. Une équipe de DeepMind, le laboratoire de recherche en intelligence artificielle (IA) de Google, a présenté récemment un outil qui surpasserait tous les modèles actuels de prévisions météorologiques à moyen terme, soit dix jours en avance. Pour prévoir le temps qu'il fera demain, il faut déjà connaître le temps qu'il fait aujourd'hui. Les services météorologiques s'appuient sur des simulations informatiques en tentant de reproduire la physique de l'atmosphère terrestre.

Météo France utilise des données issues des observations satellites ou de stations au sol, mais aussi par le biais de capteurs embarqués sur des avions de ligne, des navires de commerce ainsi que des bouées ancrées ou dérivantes. Environ 22 millions de données d'observations sont ainsi utilisées chaque jour. Du fait de la multiplication des données disponibles et d'une meilleure puissance de calcul, les prévisions gagnent en fiabilité au fil du temps. Mais traiter cette gigantesque masse de données nécessite des calculs, beaucoup de calculs.

L'équipe de Google DeepMind mise sur une nouvelle approche, en se servant d'algorithmes d'apprentissage automatique qui ont été entraînés à partir de décennies de données météorologiques (39 ans, pour être précis). Dans une récente étude publiée dans la revue Science, elle décrit le fonctionnement de cet outil encore à l'état expérimental. Lors des tests, GraphCast a été capable de prévoir des mesures atmosphériques avec plus de précision que le Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (CEPMMT), qui fait référence en la matière. Le tout, avec une puissance de calcul inférieure.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Science

Le prix Alexander R. Margulis d’excellence scientifique 2023 de la Radiological Society of North America (RSNA), qui récompense le meilleur article scientifique original publié dans la Revue Radiology, sera décerné aux auteurs de l’article de radiologie intitulé « Pancreatic Cancer Detection on CT Scans with Deep Learning : A Nationwide Population-based Study ». « Le prix Margulis de cette année récompense des résultats marquants susceptibles d'affecter des millions de patients à travers le monde », précise le Docteur Linda Moy, rédactrice dans Radiology. « L'étude démontre comment un outil basé sur le deep learning peut aboutir à une détection précise du cancer du pancréas sur les tomodensitogrammes, en particulier pour les tumeurs inférieures à deux centimètres. La détecti on précoce du cancer du pancréas permet une intervention rapide qui augmente considérablement les chances de survie ».

Les patients atteints d'un cancer du pancréas sont confrontés à un mauvais pronostic, avec un taux de survie à cinq ans de seulement 12 % et de meilleures chances en cas de détection précoce. Le pronostic se détériore considérablement lorsque la tumeur dépasse deux centimètres et se propage en dehors du pancréas. La tomodensitométrie (TDM), l'examen le plus largement utilisé et le plus sensible pour la détection du cancer du pancréas, manque environ 40 % des tumeurs inférieures à deux centimètres. Pour l'étude récompensée, le Docteur Po-Ting Chen, co-auteur principal et ses collègues de l'Université nationale de Taiwan à Taipei, ont développé un outil de deep learning et l'ont formé en comparant des centaines d’examens TDM injectés de patients avec et sans cancer du pancr&eac ute;as. L’outil d’IA de l’étude a atteint une sensibilité de 90 % et une spécificité de 93 % dans un ensemble de 1 473 examens TDM. La sensibilité était comparable à celle des radiologues, quels que soient la taille et le stade de la tumeur. La sensibilité pour détecter les cancers du pancréas de moins de deux centimètres était de 75 %.

« En termes de détection et de diagnostic précoces, notre outil d’IA joue un rôle central dans l'identification du cancer du pancréas à des stades plus précoces et plus traitables », poursuit le Docteur Chen. « En aidant les radiologues et les cliniciens à reconnaître les lésions suspectes sur les TDM, il facilite un diagnostic rapide et précis, ce qui est crucial pour améliorer les résultats pour les patients. De plus, cet algorithme offre un avantage précieux en fournissant un deuxième avis fiable, en améliorant la confiance diagnostique parmi les professionnels de la santé et, en fin de compte, en bénéficiant aux soins des patients. » Il est important de noter que la méthode utilise une segmentation de prétraitement automatisée, ou une identification et un contour du pancréas sur des TDM du corps entier. L’automatisation de ce processus représente une avancée importante dans l’évaluation par l’IA de l’imagerie du pancréas, car le pancréas borde plusieurs organes et structures et varie considérablement en forme et en taille.

« Cette approche non seulement rationalise le processus, permettant aux médecins de gagner un temps précieux qui serait autrement consacré à délimiter manuellement la région d'intérêt, mais elle garantit également que le modèle de classification est orienté vers la zone critique, éliminant ainsi les informations superflues », ajoute le Docteur Chen. La segmentation assistée par ordinateur permet également une analyse quantitative, notamment la mesure de la taille, de la forme et du volume du pancréas ainsi que de toute lésion détectée, facilitant ainsi la planification du traitement et la surveillance de la maladie.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Thema Radiologie

L’eau n’est pas rare sur Terre. En effet, la quantité totale d’eau sur notre planète atteint 1400 millions de milliards de m3. Par comparaison, nous consommons au total 4,1 milliards de m3 d’eau en France chaque année. Toutefois, la plus grande partie de cette ressource est impropre à la consommation, car plus de 97,5 % de l’eau est salée, et se trouve dans les océans. Parmi ce qu’il reste, c’est-à-dire l’eau douce, plus de 99 % nous est inaccessible : piégée dans des glaciers ou des calottes polaires, ou encore profondément enfouie sous la surface du sol.

En définitive, c’est moins de 0,03 % de l’eau que nous pouvons utiliser pour produire de l’eau potable. Et cette dernière ressource est très mal répartie dans le monde. Si bien que l’UNICEF et l’OMS estiment que ce sont encore aujourd’hui près de 2,2 milliards de personnes qui n’ont pas accès à une eau potable de bonne qualité. Dans ce contexte, on comprend que l’eau des océans, immense et très accessible, est une ressource qui serait d’un grand secours pour fournir de l’eau potable aux régions les moins bien dotées. Sa désalinisation a toutefois toujours été très coûteuse, notamment en énergie. Or l’énergie est une autre ressource dont on peut craindre la raréfaction. Les deux sujets, eau et énergie, sont donc intimement liés.

Et s’il était possible de désaliniser l’eau de mer en utilisant l’énergie de la mer elle-même ? La startup canadienne Oneka Technologies a décidé de relever le défi. Ils ont mis au point un système mécanique ayant la forme d’une grosse bouée, ancrée au fond de la mer. L’énergie des vagues est utilisée pour produire le mouvement de l’eau salée dans un système de membranes d’osmose inverse, qui la filtrent sans consommer d’électricité. L’eau douce produite est ensuite envoyée vers le rivage par un tuyau sous-marin.

Le constructeur indique que le fonctionnement est possible même pour une houle relativement faible, à partir d’une hauteur de vagues d’un mètre, et idéalement 1,5 m. La distance nécessaire à la rive est comprise entre 200 m et 5 km, et la profondeur d’eau requise est de 13 à 30 m.

Les performances semblent au rendez-vous. Ainsi, chaque unité de "classe Iceberg" est capable de produire 50 m3 d’eau douce par jour, c’est-à-dire de quoi fournir de l’eau pour 100 à 1500 personnes par jour, en fonction de la consommation. Le constructeur précise toutefois que cette production est dépendante des conditions locales, et en particulier de la hauteur des vagues. Le dispositif mesure 5 m par 8 m et pèse 11 t. Le plus grand modèle envisagé aujourd’hui par la société est dénommé "classe Glacier". Il permettra de produire jusqu’à 500 m³ d’eau douce par jour, à destination des municipalités et des grandes industries côtières.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Révolution Energétique

Des physiciens américains de l'Université de Princeton ont réussi pour la première fois à provoquer et contrôler une intrication quantique entre deux molécules. Ce phénomène d'intrication quantique se manifeste quand deux particules (ou groupes de particules) sont liées de manière à ce que l’état quantique de l’une influence instantanément l’état quantique de l’autre, indépendamment de la distance qui les sépare. Cette caractéristique, initialement considérée comme irréelle par Einstein, est désormais reconnue comme un principe fondamental de la physique quantique. Lawrence Cheuk, de l’Université de Princeton, et ses collègues, ont mis en lumière l’importance de ce phénomène dans un nouvel article publié dans la revue Science.

Cette capacité d’interaction moléculaire à distance ouvre des portes vers des applications pratiques révolutionnaires, notamment dans le développement d’ordinateurs quantiques plus puissants et la simulation précise de matériaux complexes qui étaient jusqu’ici hors de portée avec les technologies conventionnelles. Les molécules, contrairement aux atomes, possèdent une structure complexe et donc plus de degrés de liberté dans le contexte quantique. Cela signifie qu’elles peuvent exister dans un plus grand nombre d’états quantiques différents. Yukai Lu, co-auteur de l’étude, souligne que « cette complexité moléculaire permet des méthodes innovantes pour le stockage et le traitement de l’information quantique ».

En effet, les molécules ont la capacité de vibrer et de tourner dans plusieurs modes différents. Chacun de ces modes peut être utilisé pour représenter différents états quantiques via des bits quantiques (qubits) - les unités fondamentales de l’information dans un ordinateur quantique. Cette polyvalence offrirait une richesse de configurations pour coder l’information, bien au-delà des possibilités offertes par les atomes seuls. Cette propriété unique des molécules les rend particulièrement adaptées pour des applications telles que la simulation de matériaux complexes. Dans ces simulations, la capacité de modéliser avec précision les interactions entre de multiples états quantiques est cruciale. Les molécules peuvent alors imiter de manière plus fidèle les comportements complexes des matériaux r&ea cute;els, permettant ainsi aux scientifiques de mieux comprendre et prédire leurs propriétés.

Ces chercheurs ont utilisé des faisceaux laser très focalisés pour piéger et contrôler des particules extrêmement petites, comme des molécules. Le principe de fonctionnement des pinces optiques repose sur la pression de radiation - la pression exercée par la lumière sur les objets physiques. En ajustant finement les propriétés du faisceau laser, telles que son intensité et sa focalisation, les scientifiques peuvent positionner avec précision et maintenir en place des molécules individuelles.

L’utilisation des pinces optiques pour refroidir les molécules à des températures ultrabasses est essentielle, car à ces températures, les molécules sont moins susceptibles d’être perturbées par l’énergie thermique environnante. Cela permet aux chercheurs de les placer dans des états quantiques spécifiques nécessaires pour les expériences d’enchevêtrement. De plus, les chercheurs utilisent des impulsions micro-ondes pour induire des interactions contrôlées entre les molécules. Les micro-ondes, en agissant sur les molécules piégées, permettent de modifier leurs états quantiques de manière cohérente et contrôlée. Cette cohérence est essentielle pour l’intrication, car elle assure que les états quantiques des molécules soient liés de manière pré visible et répétable.

L’enchevêtrement réalisé avec cette méthode est un élément fondamental pour le développement de l’informatique quantique et la simulation de matériaux complexes. Les ordinateurs quantiques basés sur des molécules présenteraient en effet une caractéristique unique par rapport à ceux utilisant des qubits traditionnels, comme les ions ou les photons. En informatique quantique, les qubits sont des unités d’information qui peuvent exister dans une superposition d’états quantiques |0⟩ et |1⟩. Les qutrits, en revanche, sont une unité d’information quantique qui peut exister dans une superposition de trois états quantiques orthogonaux, souvent dénotés |0⟩, |1⟩, et |2⟩. Cette capacité à opérer avec trois états quantiques, plutôt que deux, offre une plu s grande complexité et flexibilité dans le traitement de l’information quantique, par rapport aux qubits.

Hannah Williams, physicienne à l’Université de Durham, met en lumière l’importance de ces avancées dans un article de Nature. Elle souligne que le rythme rapide des progrès dans l’utilisation des molécules pour la simulation quantique indique que cette approche pourrait bientôt devenir une plate-forme de choix dans ce domaine. Les molécules offrent une flexibilité et une capacité de modélisation qui pourraient surpasser les plates-formes quantiques actuelles, rendant possible l’exploration de domaines de la physique et de la chimie jusqu’alors hors de portée.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Princeton

Les cellules dendritiques (CD) sont aux avant-postes du système immunitaire. Elles peuvent capturer des antigènes tels que des fragments de virus, de bactéries et de cellules cancéreuses et diriger d’autres cellules immunitaires contre ces agents invasifs. Ce processus, appelé "présentation antigénique", a souvent pour effet d’activer un deuxième type de cellule immunitaire, les cellules T CD8, qui peuvent éliminer les cellules infectées ou ayant subi une mutation anormale. Les CD jouent donc un rôle important dans l’orchestration de l’action immunitaire contre les pathogènes et les cellules cancéreuses.

Malheureusement, les tumeurs érigent souvent des barrières contre le système immunitaire de l’organisme et peuvent ainsi se développer de façon incontrôlée. Ce revers, appelé "immunosuppression", peut impliquer l’inhibition des CD et de leur capacité à présenter des antigènes tumoraux aux cellules T CD8. Au cours des dernières décennies, les chercheurs ont tenté de surmonter l’immunosuppression induite par la tumeur avec diverses stratégies, appelées "immunothérapies", dont certaines sont des traitements approuvés et efficaces chez les patients atteints de certains cancers. L’une des approches consiste à générer des CD à partir des monocytes sanguins (un type de globules blancs immunitaires) d’un patient atteint d’un cancer, à les exposer en laboratoire à un dériv&eac ute; de tumeur issu d’une biopsie tumorale (étape de chargement antigénique), puis à les réintroduire dans le corps du patient. Cette procédure, souvent qualifiée de "vaccin CD", devrait améliorer de manière significative la présentation des antigènes tumoraux aux cellules T CD8.

Cela étant, les vaccins CD ont produit des résultats mitigés dans les essais cliniques. Une limitation potentielle est l’utilisation de CD dérivées des monocytes. Ces cellules sont dépourvues de certaines propriétés essentielles des CD naturelles, telles que les CD de type I (cDC1), qui jouent un rôle crucial dans l’activation des cellules T CD8. Un autre défaut potentiel est la dépendance de ces vaccins vis-à-vis de l’étape de chargement antigénique, qui utilise des antigènes prédéfinis qui peuvent ne pas représenter tout le spectre des antigènes pertinents présents dans les cellules cancéreuses. La prise en compte des limites des vaccins CD traditionnels pourrait permettre d’améliorer leur efficacité thérapeutique.

Une équipe de scientifiques dirigée par Michele De Palma, professeur associé à la Faculté des sciences de la vie et directeur du Centre de recherche sur le cancer Agora, vient de développer des CD modifiées capables de se transformer en cDC1 et de stimuler l’immunité antitumorale lorsqu’elles sont transférées à des souris atteintes de tumeurs et cela, sans qu’il soit nécessaire de passer par l’étape de chargement antigénique. L’étude a été publiée dans Nature Cancer.

« Notre stratégie n’utilise pas les CD dérivées des monocytes employées dans les études précédentes, mais repose sur une population de progéniteurs de CD appelés "DCP", que nous pouvons produire in vitro, en laboratoire, à partir de sources aisément disponibles, comme le sang et la moelle osseuse », explique Michele De Palma. Conçues pour exprimer deux molécules immunostimulantes (IL-12 et FLT3L), les DCP ont pu déclencher des réponses immunitaires antitumorales efficaces dans divers modèles de cancer, surpassant les résultats obtenus avec d’autres formulations traditionnelles de CD. « Chose remarquable, les DCP modifiés ont fonctionné en l’absence de chargement antigénique, ce qui implique qu’ils pourraient être potentiellement efficaces contre un large éventail de cancers humains, ind&ea cute;pendamment des antigènes qu’ils expriment ».

La capacité des DCP modifiés à engager largement de multiples composants du système immunitaire, sans se limiter aux cellules T CD8, peut expliquer leur efficacité. « Un résultat très prometteur a été la capacité des DCP à débloquer l’efficacité des cellules CAR-T dans l’éradication des tumeurs cérébrales chez la souris », déclare le professeur Denis Migliorini, chef du département de neuro-oncologie de l’UNIGE et l’un des auteurs de l’étude. Les cellules CAR-T sont une autre classe de cellules immunitaires modifiées déjà approuvées pour le traitement de certaines tumeurs, mais leur efficacité dans le cancer du cerveau a jusqu’à présent été limitée. « Notre idée est de combiner les DCP avec des cellules CAR-T chez les pat ients atteints d’un cancer du cerveau incurable », ajoute Denis Migliorini.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

EPFL

Une étude dirigée par la Docteure Lena Brundin de l'Institut Van Andel a permis d'identifier deux éléments pouvant contribuer à l'accroissement du risque suicidaire : l'inflammation du cerveau et la perte de ses mécanismes de protection critiques.

L'équipe a comparé le cerveau de 29 personnes décédées par suicide à celui de 32 adultes emportés par d'autres causes. « Nous nous sommes concentrés sur le cerveau parce que c'est là que résident les processus biologiques qui affectent l'humeur, les idées et l'intention suicidaires, et la prise de décision », précise le Docteur John Mann de l'Université de Columbia qui a également participé à ces travaux.

Les analyses ont montré une augmentation de l'inflammation dans le cerveau des personnes qui se sont donné la mort. Elle était associée à une réduction de l'activité des mécanismes protecteurs. Dans le détail, les scientifiques ont noté une activité moindre au niveau du gène NPAS4, responsable de la régulation de l'inflammation et du maintien de la santé des cellules cérébrales.

De plus, ils ont observé une excitotoxicité accrue, un processus inflammatoire favorisant la mort cellulaire. Il y avait aussi une diminution du nombre d'oligodendrocytes. Il s'agit de cellules spécialisées qui protègent les fibres nerveuses. « Les preuves suggèrent que ces cellules vitales peuvent succomber aux dommages causés par l'inflammation, laissant les fibres nerveuses vulnérables ».

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

VAI

Des scientifiques ont réussi à cartographier une partie centrale du système immunitaire – les molécules HLA de classe II – tout en prédisant avec précision comment elles affichent des fragments d’agents pathogènes à la surface des cellules. Lorsque nous sommes malades, notre système immunitaire – pour nous guérir – s’appuie sur nos cellules pour montrer à leur surface que quelque chose d’étranger est présent à l’intérieur. Les cellules immunitaires – en particulier les lymphocytes T – s’accrochent à la surface de la cellule et tuent le cancer, le virus ou tout autre agent pathogène présent, à condition qu’elles puissent déterminer la menace.

« Nos cellules alertent le système immunitaire de son intrus grâce à des protéines spéciales appelées molécules d’antigène leucocytaire humain (HLA). Elles sont chargées de faire savoir au système immunitaire que quelque chose ne va pas. La raison pour laquelle le corps peut détecter que quelque chose se cache à l’intérieur de la cellule est due aux molécules de classe HLA et au fait qu’elles absorbent des fragments de protéines de l’agent pathogène à l’intérieur de la cellule. Si les fragments ont des propriétés qui ne sont pas reconnaissables, le système immunitaire déclenche une réaction qui tue la cellule », explique Morten Nielsen, professeur à DTU Health Technology et auteur correspondant d’un nouvel article dans Science Advances annonçant la cartograp hie de plus de 96 % de l’ensemble du paysage HLA de classe II.

Il continue : « Mais les règles selon lesquelles les fragments de protéines sont affichés et lesquels ne le sont pas, ainsi que leurs autres propriétés, sont très floues depuis de nombreuses années car il existe de nombreuses variantes HLA différentes. On pourrait dire qu’il existe plus de 50 000 façons d’afficher notre protéine ».

Morten Nielsen travaille sur HLA depuis 20 ans et a apporté une contribution significative au processus de développement de traitements visant à aider et à entraîner le système immunitaire à combattre les maladies. Une grande partie des progrès réalisés en immunothérapie contre le cancer sont liés aux outils développés par Morten Nielsen.

Des scientifiques du DTU, de l’Université d’Oklahoma, de l’Université de Leiden et de la société pureMHC, terminent avec succès la cartographie de l’ensemble du système, ou, comme on l’appelle dans l’article, "l’arbre de spécificité" de la classe HLA II. Il a fallu 20 ans pour achever la carte paysagère des spécificités de la classe HLA pour plusieurs raisons. D’une part, ils ne sont jamais les mêmes d’une personne à l’autre. Leurs gènes diffèrent considérablement, de sorte que différentes personnes possèdent différents types de HLA qui reconnaissent différentes parties d’un agent pathogène. Bien qu’ils jouent tous un rôle central dans le fonctionnement du système immunitaire en affichant des fragments de protéines, ils affectent notre sant&eacute ; de différentes manières. Certains nous rendent plus susceptibles de contracter des maladies auto-immunes, dans lesquelles le système immunitaire attaque le corps.

Pour comprendre comment la myriade de gènes HLA de classe II affecte notre santé, Morten Nielsen et ses collègues devaient savoir quels types d’agents pathogènes ils reconnaissent et comment ils les présentent à notre système immunitaire. Pour faire ce dernier effort et comprendre les règles définissant la classe HLA II, ils ont intégré des ensembles de données à grande échelle et de haute qualité couvrant une grande variété de molécules HLA de classe II et leurs spécificités. Ils ont utilisé des cadres d’apprentissage automatique sur mesure, améliorant ainsi la capacité de prédire avec précision leur fonctionnement.

« Il y a vingt ans, nous examinions 500 points de données provenant d’une molécule, mais nous avons vite compris qu’il y avait des règles à suivre. Nous n’avions pas besoin de tout mesurer. Ainsi, progressivement, notre compréhension s’est développée, ainsi que la technologie disponible. » Nous sommes passés de notre premier article contenant une molécule à notre dernier article, qui couvre 50 000 molécules. Toutes sont décrites en détail » dit Morten Nielsen.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Ma Clinique

Des chercheurs américains de la Clinique de Cleveland, en collaboration avec la firme Anixa, viennent de publier leurs résultats très encourageants concernant leur vaccin thérapeutique contre le cancer du sein triple négatif, le plus difficile à traiter : 16 patientes qui avaient déjà été traitées pour un cancer du sein triple négatif ont été recrutées pour l'essai. Toutes ont reçu trois doses de vaccin qui cible une protéine appelée "α-lactalbumine", présente dans une grande majorité de tumeurs responsables du cancer du sein.

Ce vaccin a réussi à provoquer une réponse immunitaire chez 75 % des volontaires. « Ces résultats ont dépassé nos attentes », a déclaré le Docteur Amit Kumar. « Ce vaccin est conçu pour amener le système immunitaire à détruire les cellules cancéreuses par un mécanisme qui n'a jamais été utilisé auparavant », précise-t-il. Aucun effet secondaire n'a été observé à l'occasion de ces essais. La prochaine étape de ces recherches consistera à associer ce vaccin thérapeutique et une immunothérapie par inhibiteur de point de contrôle, ce qui devrait accroître l'efficacité thérapeutique contre ce type de cancer.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

PRN

La myopathie myotubulaire est une maladie génétique rare qui se caractérise par une grande faiblesse musculaire pouvant causer des troubles respiratoires et des difficultés à s’alimenter. Souvent fatale, elle touche un enfant sur 50.000, uniquement des garçons et le plus souvent dès la naissance ou les premiers mois de vie. Il n’existe à ce jour aucun traitement, mais les résultats d’un essai de thérapie génique pourraient bien changer la donne.

L’essai clinique a été mené en 2017 par Astellas Gene Thérapies dans six centres de recherche à travers le monde, avec un médicament-test conçu par le laboratoire Généthon. Alors que la myopathie myotubulaire est due à des anomalies du gène MTM1 qui permet de fabriquer la myotubularine, une protéine essentielle aux cellules musculaires, cette thérapie génique associe un vecteur viral (AAV8) au gène M1T1 pour "véhiculer" ce dernier dans les muscles. Au total, 24 enfants de moins de 6 ans souffrant de myopathie myotubulaire ont été traités dans deux cohortes : 7 d’entre eux à une première dose, 17 autres à une seconde dose plus forte. Parmi eux, un jeune malade a reçu une injection du médicament à I-Motion, centre d’essais cliniques pédiatriques de l’Institut de Myologie, à Paris.

Cinq ans après le début de l’essai, 16 enfants ont pu se passer d’assistance respiratoire (auparavant indispensable 22h/24) dans les 14 à 97 semaines après traitement, 20 enfants peuvent tenir assis au moins 30 secondes et, parmi eux, 12 peuvent se lever seuls et 8 peuvent marcher sans soutien, alors qu’aucun enfant ne pouvait le faire avant traitement. De bons résultats néanmoins entachés par des effets secondaires ayant causé la mort de 4 enfants qui montraient des signes d’une pathologie hépatobiliaire préexistante. L’essai a été suspendu le temps de comprendre l’origine de ces complications.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

The Lancet

Notre vie est le résultat de l’interaction entre les gènes légués par nos parents (la génétique) et l’ensemble des modifications que notre mode de vie fait subir à ces gènes (l’épigénétique). Tout n’est donc pas décidé à la naissance : par exemple, on peut naître avec un gène qui prédispose à l’obésité ou encore à être touché par un cancer, mais à de rares exceptions près (les cancers pédiatriques ou certaines maladies génétiques graves), ces gènes ne sont qu’un des aspects impliqués dans le développement de ces maladies, une prédisposition génétique qui est bien réelle, mais qui demeure néanmoins fortement influencée par une foule de facteurs extérieurs, en particulier par nos habi tudes de vie.

Le syndrome de Lynch (cancer colorectal héréditaire sans polypose [HNPCC]) est un bon exemple d’une prédisposition génétique qui hausse le risque de cancer. Ce syndrome augmente dramatiquement le risque de cancer colorectal (60 % de risque de développer la maladie au cours de l’existence) en raison de mutations qui interfèrent avec la réparation de l’ADN et favorisent ainsi l’apparition de cellules anormales pouvant devenir cancéreuses. Le syndrome de Lynch est parmi les syndromes de cancers héréditaires les plus communs, touchant environ une personne sur 300, et est également associé à un risque accru de tumeurs de l’endomètre, de l’estomac, des voies urinaires, du pancréas, de la vésicule biliaire et du cerveau.

L’exercice représente une approche très intéressante pour mitiger le risque de cancer qui menace les personnes atteintes du syndrome de Lynch. D’une part, plusieurs études ont montré que l’activité physique régulière est associée à une réduction significative (20 %) de plusieurs types de cancers, incluant le cancer colorectal. D’autre part, une analyse rétrospective de patients atteints du syndrome de Lynch a révélé que ceux qui étaient les plus actifs (environ une heure de marche par jour) avaient un risque de cancer colorectal réduit d’environ 30 % comparativement à ceux qui étaient sédentaires.

Une étude récente suggère que cet effet protecteur pourrait être lié à l’action anti-inflammatoire et à l’amélioration de la réponse immunitaire de l’exercice. Dans cette étude, les chercheurs ont recruté des volontaires diagnostiqués avec un syndrome de Lynch, mais qui n’avaient pas de cancer colorectal diagnostiqué. Ils les ont séparés en deux groupes, soit un groupe témoin sans activité physique et un groupe intervention, où les participants étaient soumis pendant une année à un entraînement régulier sur vélo stationnaire.

L’analyse biochimique des échantillons de sang prélevés durant l’intervention indique que l’exercice provoque une diminution importante des taux de prostaglandine E2, une molécule inflammatoire qui joue un rôle très important dans le développement du cancer colorectal. Ils ont aussi noté que les patients soumis au programme d’exercice présentaient un nombre plus élevé de lymphocytes T CD8+ et de cellules NK (tueuses naturelles) dans le sang, deux types de cellules immunitaires impliquées dans la reconnaissance et l’élimination des cellules cancéreuses.

Ces résultats suggèrent donc que l’exercice influence positivement les systèmes immunitaires innés et adaptatifs et que cette modulation de l’immunité joue un rôle capital dans ses effets anticancéreux. Ce mécanisme est conservé chez les individus qui sont génétiquement prédisposés au cancer colorectal, offrant à ces personnes la possibilité d’adopter un mode de vie actif pour vaincre les mauvais gènes. Une preuve de plus que notre mode de vie est vraiment déterminant pour notre santé et que les choix quotidiens que nous faisons (alimentation, exercice, sommeil, régulation de notre poids corporel) jouent un rôle déterminant dans notre santé, même avec les plus mauvaises prédispositions génétiques pour une maladie aussi grave que le cancer.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Le Journal de Montréal

Selon l'Inserm, l'antibiorésistance serait responsable de 700.000 décès par an dont 25.000 en Europe. Mais des chercheurs de la faculté de médecine de l’Université de la Colombie-Britannique (UBC) ont trouvé un nouveau facteur possible de ce problème de santé publique inquiétant : les carences en micronutriments.

En étudiant le rôle des micronutriments comme la vitamine A, la B12, le folate, le fer et le zinc, l'équipe a remarqué que les carences affectaient le microbiote intestinal. Son expérience, menée sur des souris, montre que ces déficiences entraînaient des changements importants dans le microbiote intestinal, notamment une expansion des bactéries et des champignons connus pour être des agents pathogènes opportunistes. Par ailleurs, les rongeurs souffrant de carences présentaient une plus forte activité au niveau des gènes liés à la résistance aux antibiotiques.

« La carence en micronutriments a été un facteur négligé dans les discussions sur la résistance mondiale aux antibiotiques », estime la Docteure Paula Littlejohn, chercheuse postdoctorale au département de génétique médicale et au département de pédiatrie de l'UBC, et à l'Institut de recherche de l'hôpital pour enfants de la Colombie-Britannique. « Il s'agit d'une découverte importante, car elle suggère que les carences en nutriments peuvent rendre l'environnement intestinal plus propice au développement de la résistance aux antibiotiques, ce qui est un problème de santé mondial majeur ».

L'antibiorésistance est souvent attribuée à l'utilisation abusive des antibiotiques. Toutefois, ces travaux révèlent que le traitement des carences en micronutriments pourrait aussi être un moyen de lutter contre ce phénomène. Selon l'équipe de recherche, il est essentiel de prendre des mesures pour prévenir et traiter la malnutrition, en particulier chez les jeunes enfants, pour lutter contre le fléau mondial que représente la résistance aux antibiotiques.

« À l'échelle mondiale, environ 340 millions d'enfants de moins de cinq ans souffrent de multiples carences en micronutriments, qui non seulement affectent leur croissance, mais modifient également de manière significative leur microbiome intestinal », explique la Docteure Littlejohn. « Nos conclusions sont particulièrement préoccupantes, car on prescrit souvent à ces enfants des antibiotiques pour les maladies liées à la malnutrition. Ironiquement, leur microbiome intestinal peut être préparé pour la résistance aux antibiotiques en raison des carences sous-jacentes en micronutriments ».

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Cette étude des chercheurs des Gladstone Institutes (San Francisco) centrée sur le plus grand facteur de risque génétique de la maladie d’Alzheimer, la variante du gène ApoE4, révèle une toute nouvelle cible médicamenteuse. L’équipe décrypte dans les Cell Reports, comment cette variante nocive amène les neurones à libérer une molécule de signalisation inflammatoire et comment le blocage de cette libération toxique pourrait prévenir ou traiter la maladie d’Alzheimer. Faire partie des près de 25 % de personnes porteuses de la variante génétique en question indique un risque plus élevé que la moyenne de développer la maladie d’Alzheimer. APOE4 est l’une des 3 versions du gène APOE. Les personnes portant une copie du gène APOE4 sont précisément 3,5 fois plus susceptibles d e développer la maladie d’Alzheimer que celles possédant la version la plus courante, APOE3.

Les personnes possédant 2 copies d’APOE4 (environ 3 % de la population) encourent un risque 12 fois plus élevé. Mais même si les scientifiques savent depuis longtemps qu’APOE4 entraîne des changements dans le cerveau pouvant contribuer à la démence, le mécanisme exact de cet effet reste largement incompris. L’étude montre que les neurones producteurs d’APOE4 libèrent une molécule de signalisation immunitaire appelée HMGB1 à des taux beaucoup plus élevés que les neurones produisant d’autres variantes d’APOE. Lors de sa libération, HMGB1 active les cellules immunitaires du cerveau appelées microglies, qui déclenchent alors l’inflammation et la dégénérescence des neurones.

Lorsque les chercheurs bloquent, chez la souris modèle, la libération de HMGB1 avec un cocktail de 2 médicaments expérimentaux, l’activation microgliale est réduite et la neurodégénérescence est stoppée dans le cerveau. L'auteur principal, le Docteur Yadong Huang, professeur de neurologie et de pathologie à l’Université de Californie à San Francisco, conclut que le ciblage de cette nouvelle voie pourrait conférer une protection très forte contre la neurodégénérescence induite par APOE4 : « cela contribue aussi à répondre à la question de longue date sur le rôle de la neuro-inflammation induite par APOE4 dans la maladie d’Alzheimer », ajoute le chercheur.

Dans le cerveau, la maladie d’Alzheimer a des effets divers sur différents types de cellules. Parmi les changements associés à la maladie figurent l’accumulation de protéines tau et amyloïde, l’activation des microglies qui favorise l’inflammation, ainsi que la dégénérescence et la mort des neurones. Aujourd’hui, les chercheurs restent indécis : « Il se pourrait que les neurones dégénèrent en premier, ce qui déclencherait l’activation de la microglie. Mais il se pourrait aussi que la microglie s’active d’abord et déclenche ensuite la neurodégénérescence ».

Cependant, lorsque les scientifiques étudient l’activation microgliale dans le contexte de l’APOE4, lorsque les neurones avec APOE4 sont exposés au stress, HMGB1 se déplace du noyau vers le cytoplasme des cellules et est libéré à l’extérieur à la cellule, alors que dans les neurones avec APOE3, HMGB1 est maintenu à l’intérieur du noyau. Des études supplémentaires sur la souris modèle révèlent que l’élimination sélective de l’APOE4 des neurones empêche bien la libération de HMGB1 des neurones. Pris ensemble, ces résultats confirment le lien entre l’APOE4 neuronale et la libération de HMGB1.

L’étude de l’impact de 2 médicaments expérimentaux qui bloquent la libération de HMGB1 révèle que la combinaison permet en effet de réduire l’activation de la microglie et le développement de la neurodégénérescence. « Le résultat est très clair : lorsque vous bloquez la sortie de HMGB1 hors des neurones, vous prévenez de nombreux aspects différents de la pathologie d’Alzheimer ». Enfin, si APOE4 exerce également d’autres effets sur les neurones, sur la base de leurs résultats, les chercheurs émettent l’hypothèse que sans l’activation de la microglie, ces autres effets ne suffisent pas à contribuer à la neurodégénérescence. Ainsi, les médicaments ciblant HMGB1 pourraient être efficaces à prévenir ou à traiter la maladie d’Al zheimer liée à APOE4.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Cell Reports

Le bulletin médical est tombé dernièrement : « Le malade va bien, il se repose et devrait sortir d'ici une grosse semaine ». Deux jours plus tôt, accueilli au sein du service de chirurgie oncologique digestive de l'Institut Paoli-Calmettes, ce patient a eu une pancréatectomie totale (ablation du pancréas) pour traiter un cancer de la tête du pancréas. Mais si son cas intéresse, c'est qu'une petite révolution médicale a été réalisée avec l'auto-transplantation de cellules (îlots) pancréatiques dans son foie, 48 heures après la première intervention.

Mais pourquoi parle-t-on de révolution ? « Dans une large majorité des cas, ces adénocarcinomes (tumeurs), se situent dans la tête du pancréas. La proximité des autres organes et de vaisseaux sanguins importants rendent la chirurgie techniquement complexe et à haut risque de complications post-opératoires », commente le Docteur Jonathan Garnier, de l’équipe de chirurgie pancréatique à l’Institut Paoli-Calmettes. « C’est une chirurgie majeure, en deux temps, l’un de résection de la tête du pancréas et l’autre de reconstruction du circuit digestif, qui doit être réalisée en centre expert. Malgré cela, cette chirurgie est souvent associée à des complications qui peuvent perturber, retarder ou interdire toute chimiothérapie post-opératoire. C'est un échec de la strat& eacute;gie oncologique car le patient ne bénéficie que d'une partie du traitement. L’alternative parfois envisagée est l’ablation totale du pancréas pour éviter le raccordement du tube digestif avec le pancréas restant et diminuer le risque post-opératoire. Cependant, cela a comme autre conséquence l'apparition d’un diabète invalidant avec des hypo ou hyperglycémies sévères difficiles à équilibrer, parfois mortelles. La pancréatectomie totale avec auto-transplantation d’îlots pancréatiques va nous permettre d’éviter les complications pancréatiques sans le risque d’un diabète. Concrètement, cette procédure consiste à transplanter les cellules pancréatiques en charge de la régulation du sucre (îlots de Langerhans) récupérés lors de la chirurgie &r aquo;.

Cette chirurgie a mobilisé les équipes marseillaises et lilloises. Elle a nécessité la venue d'un membre de l'équipe du CHU de Lille, le Docteur Mikaël Chetboun, qui, une fois l'organe retiré et conditionné, est reparti au CHU de Lille, pour isoler et purifier les îlots de Langerhans. Deux jours plus tard, les îlots sont revenus à Marseille pour être réinjectés chez le patient par perfusion sur un cathéter spécial, dans la veine porte... sans nouvelle anesthésie générale. « Ces îlots viennent se greffer dans le foie, qui joue un rôle de chimère et régule ainsi le taux de sucre dans le sang, comme le pancréas auparavant. Autre avantage, comme il s'agit d'une autogreffe, il n’est pas nécessaire de placer le malade sous immunosuppresseurs pour éviter le rejet. Cela a un triple béné fice.

A court terme, on diminue le risque de complications graves post-opératoire, à moyen terme, on a un diabète plus facile à équilibrer et à long terme, un bénéfice oncologique puisque la stratégie thérapeutique aura été complète », poursuit le Docteur Garnier. Cette étude multicentrique dirigée par le Professeur François Pattou, chef du service de chirurgie générale et endocrinienne au CHU de Lille et pionnier de l'autotransplantation d'îlots en France, a été lancée en début 2022 pour évaluer le bénéfice de cette piste innovante. L'Institut Paoli-Calmettes de Marseille et sept autres centres français experts en chirurgie pancréatique y participent. Depuis un an et demi, 6 patients ont bénéficié de cette technique dont 2 à l’IPC.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

La Provence

Des chercheurs français, singapouriens et anglais, menés par le Professeur Florent Ginhoux, ont réussi à mettre en évidence dans un organoïde neuronal le rôle de l’environnement immunitaire du cerveau dans sa formation et son développement. La mise au point de ces structures en trois dimensions, intégrant cellules neuronales et environnement immunitaire, est, à ce jour, un des modèles in vitro qui reflète de manière la plus complète le cerveau humain.

« Si l’on sait que les cellules microgliales, cellules immunitaires issues de l’évolution (différenciation) de macrophages primitifs présents dans le cerveau embryonnaire, contribuent à de multiples aspects du développement et du fonctionnement du cerveau, leur rôle précis reste mal connu et peu étudié », déclare le Professeur Florent Ginhoux, directeur d’une équipe de recherche à Gustave Roussy/Inserm et chercheur au Singapore Immunology Network A*STAR (SIgN) au moment des travaux. L’utilisation d’organoïdes neuronaux pour étudier leurs fonctions est une des voies aujourd’hui privilégiée par la recherche.

Un organoïde est une structure en 3D, cultivée au laboratoire, qui reproduit certaines caractéristiques morphologiques et fonctionnelles d’un organe ou d’un tissu du corps humain. En recherche, ces pseudo-organes issus de cultures cellulaires sont un nouveau modèle biologique en plein développement dans différents domaines, notamment en neurologie ; la plupart des études portant sur la formation des neurones (neurogenèse) étant réalisée à partir de modèles animaux.

Avec une structure en 3D, le fonctionnement et les propriétés de ces organoïdes se rapprochent de ceux d’un véritable organe sans pour autant être aussi aboutis. Ils mesurent un millimètre et n’ont pas de pensées, de conscience ou d’émotion. En générant des organoïdes neuronaux à partir de cellules souches pluripotentes humaines induites dites "cellules iPS" (cellules spécialisées qui sont déprogrammées pour être reprogrammées différemment), il est possible de modéliser certaines caractéristiques clés du développement précoce du cerveau humain. « Cependant, les approches actuelles n’intègrent pas les cellules microgliales », précise le Professeur Florent Ginhoux. L’équipe internationale de chercheurs dirigée par le Professeur Ginhoux a réussi &ag rave; produire un nouveau type de modèle : des organoïdes neuronaux pourvus de microglie en cultivant ensemble des organoïdes, et des macrophages de type primitif, tous générés à partir d’une même culture de cellules souches induites iPS.

Dans le modèle que les chercheurs ont développé, les macrophages ont colonisé les organoïdes. Dans cet environnement 3D, en contact avec les cellules neuronales immatures, ils se sont différenciés en de cellules microgliales exprimant les gènes et les fonctions propres à ce type cellulaire. Ces cellules microgliales se sont révélées capables de contrôler la différenciation de précurseurs de neurones (dites cellules progénitrices neuronales), limitant ainsi leur multiplication (prolifération), tout en favorisant la création de synapses (synaptogenèse) et la croissance des axones (axonogenèse), deux éléments clés de la transmission du message nerveux de neurone à neurone.

L’équipe du Professeur Florent Ginhoux a également observé que les cellules microgliales des organoïdes contiennent des niveaux élevés de périlipine 2, une molécule appartenant à une famille de protéines qui enrobent les lipides – dont le cholestérol – dans des gouttelettes, ce qui permet leur stockage dans les cellules et leur exportation hors de ces dernières. Armées de ces gouttelettes chargées en périlipine 2, les cellules microgliales facilitent le transport du cholestérol vers les organoïdes. Les cellules progénitrices neuronales qui absorbent ce cholestérol subissent alors une véritable reprogrammation métabolique durant leur processus de différenciation en cellules nerveuses. L’approche développée par le Professeur Florent Ginhoux et ses collaborateurs fait progresser de manière tr ès significative la complexification des modèles d’organoïdes en y intégrant des cellules microgliales. Progrès que les chercheurs ont illustré par la découverte d’une voie clé de dialogue, portée par les lipides, entre la microglie et les cellules progénitrices neuronales, primordiale pour la synthèse de nouveaux neurones.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

La firme Moderna vient de publier de nouveaux résultats positifs montrant l'efficacité de son vaccin à ARN contre le mélanome. Ils ont montré, sur trois ans, une réduction du risque de rechute ou de décès des patients à qui le sérum a été injecté, en parallèle d’un traitement anticancéreux. « On pense que le produit, dans certains pays, pourrait potentiellement être lancé sous une approbation accélérée à l’horizon 2025 », avance Stéphane Bancel.

Dans le détail, l’essai a été mené sur environ 160 personnes atteintes d’un mélanome de stade avancé. Ils se sont vus administrer le vaccin en même temps qu’un médicament anticancéreux (le Keytruda, commercialisé par Merck). Sur trois ans, le traitement a permis de réduire de 49 % le risque de réapparition du cancer ou de décès, comparé aux patients uniquement traités avec l’anticancéreux. Moderna avait déjà annoncé l’année dernière les résultats de suivi sur deux ans, avec une réduction de 44 % des risques. Le traitement fonctionne pour « une personne sur deux » par rapport à celles ayant seulement reçu le médicament anti-cancéreux, souligne encore Stéphane Bancel.

Le patron de Moderna estime ces données suffisamment encourageantes pour permettre un lancement du traitement sans attendre les résultats d’un essai de phase 3 - à plus grande échelle, ultime étape avant une autorisation de mise sur le marché. Cet essai a été démarré en juillet sur plus de 1 000 personnes ; le recrutement devrait être terminé « dans la seconde moitié de 2024 ». « A ce moment-là, on pourra commencer à avoir des discussions avec les agences réglementaires sur une accélération de l’approbation conditionnelle du produit », précise Stéphane Bancel. La condition pour confirmer l’autorisation étant ensuite « un succès de la phase 3, qui confirmerait les données qu’on voit aujourd’hui ».

A noter que le vaccin utilisé ici est dit "thérapeutique". Si son principe est identique à celui d’un vaccin classique, à savoir apprendre au système immunitaire à se défendre, il agit différemment : il ne vise pas à empêcher le développement de la maladie, mais la traiter une fois apparue. Le sérum est aussi "personnalisé". Plus précisément, il est adapté à chaque patient, à partir des mutations lues dans l’ADN de sa tumeur (retirée lors d’une opération avant la prise du traitement). Pour ce faire, le laboratoire utilise la technique de l’ARN messager, surtout connue par le grand public depuis les vaccins contre le Covid.

Ce vaccin suscite un engouement au-delà du laboratoire. Il a déjà été estampillé "thérapie innovante" par l’Agence américaine des médicaments (FDA), statut qui permet d’accélérer son développement. Décision similaire pour l’Agence européenne des médicaments, avec la désignation "Priority Medicines" (médicaments prioritaires). Il faut dire que ce produit promet de traiter l’une des formes les plus graves de cancer de la peau. En 2020, environ 325 000 nouveaux cas de mélanome ont été diagnostiqués dans le monde, et 57 000 personnes en sont mortes – dont près de 2000 en France – selon une récente étude du Centre international de recherche sur le Cancer (CIRC).

Pour préparer la commercialisation de son produit, Moderna est en train de construire une usine dans le Massachusetts dédiée à ces traitements individualisés contre le cancer. La compagnie travaille aussi sur d’autres types de tumeur : elle a annoncé démarrer un essai de phase 3 sur un produit contre le cancer du poumon. Moderna n’est d’ailleurs pas la seule firme pharmaceutique à expérimenter les vaccins thérapeutiques contre le cancer : BioNTech est lui-même en train d’en développer un, contre le cancer du pancréas. Les premiers résultats, prometteurs, ont été publiés en mai dernier par des chercheurs américains dans la revue Nature.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Moderna