Alzheimer : une piste originale offre un nouvel espoir de traitement

Des chercheurs pointent un nouveau mécanisme qui pourrait être impliqué dans l'apparition de la maladie d'Alzheimer. Mécanisme qu'ils sont parvenus à inverser chez des souris de laboratoire.

ARGININE. Un nouveau mécanisme pouvant expliquer l'apparition de la maladie d'Alzheimer a peut-être été mis en évidence par des chercheurs de l'université Duke (Caroline du Nord, Etats-Unis). C'est sur l'arginine, un acide aminé essentiel à de nombreux processus métaboliques, que les chercheurs se sont penchés. Plus précisément, sur sa destruction par la microglie, la population de cellules du système immunitaire spécifiques au cerveau (les microglycites).
Lors d'expériences réalisées sur des souris de laboratoire, le fait de bloquer ces cellules qui détruisaient l'arginine a permis d'empêcher la formation de plaques de protéines caractéristiques d'Alzheimer. Des résultats intéressants publiés mardi 14 avril 2015 dans le Journal of Neuroscience. "Si la destruction de l'arginine est si importante dans le mécanisme de la maladie, il serait peut-être possible en la bloquant d'inverser cette pathologie", estime le Dr Carol Colton, professeur de neurologie à l'université Duke en Caroline du Nord, l'un des principaux auteurs.
LIREAlzheimer : un problème "d'étanchéité" du cerveau

Pour cette recherche, les scientifiques ont utilisé des souris modifiées génétiquement il y a plusieurs années pour que leur système immunitaire soit notamment plus similaire à celui des humains. Comparativement aux autres rongeurs utilisés pour simuler la maladie d'Alzheimer, ces souris ont aussi développé des plaques de bêta amyloïde, de la dégénérescence neurofibrillaire, des pertes de neurones et montré des changements de comportement comme une perte de la mémoire. L'émergence graduelle de ces symptômes chez ces animaux a donné à ces chercheurs la possibilité d'étudier leur cerveau pendant assez longtemps pour voir comment la maladie a commencé, a expliqué le Dr Matthew Kan, de l'université Duke, un des co-auteurs de l'étude. En étudiant les anomalies du système immunitaire tout au long de la vie de ces souris, ils ont constaté que certaines cellules clés du système immunitaire qui résident dans le cerveau et la moelle épinière, appelées microgliocytes, les premières à répondre à une infection, ont commencé à se diviser et à changer tôt dans la maladie d'Alzheimer chez ces animaux. Ces microgliocytes ont produit une enzyme, l'arginase, destructrice de l'arginine, qui était fortement présente dans des régions du cerveau importantes pour la mémoire et aussi là où les neurones périssaient en grand nombre.
Ce que cela suggère, c'est qu'en bloquant ce processus de réduction de l'arginine on peut protéger les souris au moins de la maladie d'Alzheimer"- Dr Kan.
Les chercheurs ont donc neutralisé cette enzyme (arginase) avec une molécule, un médicament expérimental anti-cancéreux appelé DFMO, avant l'apparition des symptômes chez les souris et constaté une réduction des plaques développées dans leur cerveau ainsi que de meilleures performances aux tests de mémoire. "Tout ce que cela nous suggère, c'est qu'en bloquant ce processus de réduction de l'arginine on peut protéger les souris au moins de la maladie d'Alzheimer", souligne le Dr Kan. Or, si la molécule DFMO fait déjà l'objet d'essais cliniques chez des humains pour traiter certains cancers, elle n'a jamais été évaluée comme une thérapie potentielle contre Alzheimer, explique-t-il. Ainsi, dans de nouveaux travaux, ces chercheurs étudient - toujours chez des souris - les effets de ce traitement après l'apparition des symptômes d'Alzheimer pour voir s'il peut les inverser.
Toutefois, le Dr Colton déconseille au public de chercher à consommer plus d'arginine (naturellement présent dans la viande rouge, la volaille, le poisson et les produits laitiers) ou de prendre des compléments diététiques. Car le cerveau est protégé par une barrière protectrice de vaisseaux sanguins et de cellules qui détermine la quantité d'arginine pouvant y pénétrer.

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Paris, 5 février 2015

Des nano-vecteurs multitâches combinant imagerie et traitement pour les cancers

Des chercheurs de l'Imperial College de Londres et du laboratoire Chimie de la matière condensée de Paris (CNRS/Collège de France/UPMC)1 ont conçu et élaboré des nanoparticules hybrides d'or et de silice, qui se révèlent être de véritables « couteaux-suisses » thérapeutiques. Testées sur des cellules humaines en culture et chez la souris, elles permettent de combiner deux modes de traitement des tumeurs et trois techniques d'imagerie. Elles auraient notamment une capacité de stockage et de transport des médicaments plus importante que les vecteurs actuellement sur le marché, ce qui augure de perspectives intéressantes en cancérologie. Ces résultats sont publiés dans la revue PNAS, le 4 février 2015.
Concevoir un outil permettant de coupler trois techniques d'imagerie complémentaires (IRM, imagerie par fluorescence et un type d'imagerie ultrasonore dite « photo-acoustique ») et deux types de traitements (chimiothérapie et thérapie photo-thermique2), le tout dans une sphère de 150 nanomètres de diamètre, c'est la prouesse que vient de réussir une équipe internationale de chimistes et de spécialistes d'ingénierie biomédicale. Pour cela, les chercheurs ont synthétisé des objets hybrides, constitués d'une coque de silice nanoporeuse abritant des nanoparticules d'or aux propriétés exceptionnelles : les clusters d'or.

Les clusters d'or sont des nanoparticules de petite taille (moins de 2 nanomètres) possédant des propriétés intéressantes (fluorescence, production de chaleur, magnétisme), très différentes de celles de l'or massif ou même des nanoparticules d'or plus grosses. Toutefois, leur manque de stabilité en milieu aqueux (elles ont tendance à s'agréger pour former des particules plus grosses) a jusqu'à présent empêché leur utilisation en biologie et médecine. En faisant « infuser » des coques en silice poreuses avec des précurseurs d'or, les chercheurs ont réussi à former des clusters d'or dans les pores de l'enveloppe (ce qui les stabilise) et des nanoparticules d'or plus grosses dans la cavité centrale. Cette structure de « hochet quantique » est stable en solution aqueuse, pénètre au cœur des cellules sans toxicité, et préserve les propriétés optiques et magnétiques des clusters d'or, tout en permettant de maximiser leur capacité de stockage de médicament.

L'incorporation d'or, hydrophobe, dans la sphère de silice a permis d'accroître très significativement les capacités de stockage de doxorubicine, un agent anticancéreux souvent difficile à stabiliser dans ce genre de matrice poreuse. Les chercheurs estiment que, par rapport aux vecteurs actuellement commercialisés (de type liposome3), la proportion des molécules qui atteindraient leur cible passerait de 5 % à 95 %. A cette capacité de transport de médicaments s'ajoute un potentiel en thérapie photo-thermique : en effet, lorsqu'elles sont activées par un laser infrarouge, les particules contenant des clusters d'or émettent une fluorescence infrarouge, mais aussi suffisamment de chaleur pour tuer les cellules cancéreuses : leur température s'élève ainsi jusqu'à 51°C, ce qui cause leur mort. Chez la souris, cela a permis de réduire de 55 % la masse tumorale après un seul traitement.

Cette production de chaleur peut être exploitée aussi dans un objectif d'imagerie : elle provoque une dilatation transitoire des clusters d'or, ce qui produit des ultrasons, détectables comme lors d'une échographie. Par ailleurs, la fluorescence émise par les particules stimulées au laser traverse les tissus (qui n'absorbent pas les infrarouges de cette longueur d'onde) : elle peut donc être mesurée de manière non invasive. Enfin, pour des tailles inférieures à 2 nanomètres, l'or devient magnétique. Il est donc possible d'utiliser les hochets quantiques comme agent de contraste pour l'imagerie par résonance magnétique (IRM). Ces trois méthodes d'imagerie (imagerie par fluorescence infrarouge, imagerie photo-acoustique et IRM) permettent d'observer la tumeur de manière complémentaire, avec au final de très bonnes résolutions spatiale et temporelle.

Les scientifiques cherchent maintenant à optimiser ces nano-vecteurs. Ils aimeraient « fonctionnaliser » leur surface avec des marqueurs, afin qu'ils reconnaissent et ciblent spécifiquement les cellules cancéreuses. Enfin, ils espèrent parvenir à réduire la taille des particules d'or présentes dans la cavité centrale pour rendre le vecteur complètement biodégradable.

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Paris, 19 février 2015

Premier prototype européen de robot endoscopique pour la micro-chirurgie laser des cordes vocales

Dans le cadre d'un projet européen, l'institut FEMTO-ST (UFC/CNRS/ENSMM/UTBM) et le CHRU de Besançon, avec leurs partenaires, relèvent un nouveau défi microtechnique au service de la santé. Leur robot endoscopique pour la chirurgie des cordes vocales, premier prototype européen du genre, vient de passer les tests précliniques.
La chirurgie des cordes vocales concerne les lésions cancéreuses, essentiellement liées au tabac (3 000 nouveaux cas par an) mais aussi, de plus en plus souvent, des lésions bénignes chez les personnes qui sollicitent beaucoup leur voix. Elle nécessite, afin de garantir la préservation de la voix du patient, une précision de l'ordre de 50 à 100 micromètres (environ le diamètre d'un cheveu). Or, à l'heure actuelle, la chirurgie utilise un laser dont la source est située à 40 centimètres de la bouche du patient, ce qui limite sa maniabilité et la précision du geste. Par ailleurs, le chirurgien opère à travers un microscope, et le tissu à traiter doit donc être dans le champ de visée, ce qui implique une position très inconfortable pour le patient, source de douleurs cervicales post-opératoires.

Pour pallier ces inconvénients, le projet européen μRALP1, porté par l'Institut italien des technologies, et associant entre autres l'institut FEMTO-ST et le CHRU de Besançon, développe un robot dédié à la chirurgie assistée des cordes vocales. Ce nouveau dispositif consiste en un endoscope flexible qui permet de visualiser les cordes vocales et d'amener la source laser à l'intérieur du patient, à 20 mm de sa cible. Véritable défi microtechnique, l'endoscope proposé embarque des éclairages en lumière froide, deux caméras miniatures pour assurer une vision en 3D, un laser chirurgical doublé d'un laser qui fait office de pointeur pour le chirurgien, et enfin, le micro robot de 1 cm3 qui va, grâce aux images fournies par les caméras, guider ces lasers le long de la trajectoire de référence dessinée par le chirurgien directement dans l'image à l'aide d'une tablette tactile. Grâce à une technique de fluorescence, des filtres aideront à déterminer s'il existe une zone cancéreuse au niveau de la lésion et augmenteront la précision du geste. Avec ce nouveau procédé, le chirurgien devrait obtenir une précision de l'ordre d'une centaine de micromètres.

Après de nombreuses étapes techniques de recherche et de développement, des essais précliniques sont effectués sur des cadavres à l'institut d'anatomie de l'Université de Franche-Comté pour la validation du concept du prototype actuel. Les essais de ce jour portent sur l'insertion de l'endoscope, la visualisation 3D, l'ergonomie du poste de travail et le guidage laser.

A terme, ce dispositif médical apportera une véritable valeur ajoutée à la phonochirurgie (chirurgie de la voix). En outre, les dispositifs conçus dans le cadre du projet μRALP pourront être utilisés dans d'autres systèmes robotiques chirurgicaux. Ainsi, l'institut FEMTO-ST et le CHRU travaillent déjà à la conception d'un endoscope pour la micro-chirurgie laser du tube digestif.

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SFSP LILLE 2011 – ALERTE ET EXPERTISE : LE CAS DES PERTURBATEURS ENDOCRINIENS

Titre : SFSP Lille 2011 – Alerte et expertise : le cas des perturbateurs endocriniens
Intervenant(s) : André Cicolella, Président du Réseau Environnement Santé (RES), Conseiller Scientifique à l’INERI S
Résumé : La notion de perturbateurs endocriniens (PE) a été forgée en 1991 par un groupe de 21 scientifiques réunis à Wingspread autour de Theo Colborn pour qualifier un mécanisme explicatif commun des dérèglements de la santé humaine et de celle de la faune. La 1re traduction réglementaire s'est faite en France à l'occasion du vote par le Sénat en mars 2010 de l'interdiction du Bisphénol A (BPA) dans les biberons. Une 2nde loi a été votée par l'Assemblée Nationale en mai 2011 interdisant 3 familles de PE (alkylphénols, parabènes et phtalates). Ces décisions font suite à la campagne de sensibilisation menée par le RES depuis sa création en mars 2009 par plusieurs types d'ONG. Celle-ci s'est appuyée sur une veille scientifique systématique concernant l'impact du BPA, ainsi que sur l'organisation de deux colloques autour de la notion du changement de paradigme des PE.
Cette affaire soulève plusieurs questions de fond relatives au fonctionnement de la sécurité sanitaire à la lumière du principe de précaution :
- à partir de quel niveau de certitude scientifique, les décisions de gestion du risque doivent-elle être prises et quelle est la place des citoyens dans le dispositif?
- sur quels critères reposent les méthodologies d'évaluation des risques utilisées par les agences de sécurité sanitaire et comment doivent-elles évoluer au vu du progrès des connaissances ?
- comment faire en sorte que les conflits d'intérêts n'interfèrent pas dans le processus d'évaluation des risques ?
Pour améliorer l'efficacité du système de sécurité sanitaire, il apparaît nécessaire aujourd'hui de disposer d'une loi de protection de l'alerte et de l'expertise, créant notamment une haute autorité pour recueillir les alertes, définir les principes de la déontologie de l'expertise et les faire respecter.
L’auteur n’a pas transmis de conflit d’intérêt concernant les données diffusées dans cette vidéo ou publiées dans la référence citée.
Conférence enregistrée lors du Congrès pluri-thématique de la Société Française de Santé Publique : les expertises en santé publique. Session : session plénière de clôture, expertises et société. Lille du 2 au 4 novembre 2011 sous le haut patronage du Ministre du Travail, de l’Emploi et de la santé et le parrainage du Ministre de l’Enseignement.
Réalisation, production : Canal U/3S, CERIMES

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