10 plus grandes percées médicales de 2015

Les scientifiques ont eu une année bien remplie, 2015 ayant été une année particulièrement productive pour la médecine. Nous avons eu des découvertes passionnantes, des percées technologiques et de nouvelles applications pour les produits existants. Voici 10 titres médicaux de 2015 qui auront assurément un impact significatif sur le monde dans les années à venir.

10 découverte de la teixobactine

En 2014, l'Organisation mondiale de la santé avait averti que le monde entrait dans une ère «post-antibiotique» et ils avaient raison. Nous n'avons pas trouvé de nouvel antibiotique utilisé comme médicament depuis 1987, il y a presque 30 ans. Les infections pharmaco-résistantes deviennent un problème de plus en plus répandu. Mais en 2015, les scientifiques ont fait une découverte qualifiée de «changeur de jeu».

Les scientifiques ont découvert une nouvelle classe d'antibiotiques comprenant 25 nouveaux antimicrobiens, dont un puissant, la teixobactine. Ce nouvel antibiotique tue les microbes en bloquant leur capacité à construire des parois cellulaires, empêchant ainsi les microbes de développer une résistance au médicament. Jusqu'à présent, la teixobactine s'est avérée efficace pour tuer le SARM et plusieurs insectes responsables de la tuberculose.

Peut-être plus important encore, l'équipe à l'origine de cette découverte a utilisé une nouvelle méthode de culture d'antibiotiques pour obtenir ces résultats. Ils ont créé un «hôtel subterranien» où chaque groupe (ou «salle») est séparé du reste et contient une seule bactérie.

Cet «hôtel» est ensuite placé dans le sol, permettant ainsi à de nombreux antibiotiques d'être cultivés dans des laboratoires jusqu'alors incapables de le faire. En ce qui concerne la teixobactine, des tests prometteurs sur des souris conduisent à des tests sur l'homme, qui devraient commencer en 2017.

9 médecins développent des cordes vocales à partir de zéro

La régénération des tissus est l’un des domaines les plus passionnants et futuristes de la médecine. En 2015, la liste des organes régénérés a ajouté une nouvelle entrée lorsque les médecins de l'Université du Wisconsin ont développé des cordes vocales humaines à partir de zéro.

Dirigée par le Dr Nathan Welham, l'équipe a conçu un tissu issu de la bio-ingénierie qui imite la muqueuse de la corde vocale, qui représente les lambeaux qui vibrent dans le larynx pour créer la parole humaine. Les cellules données provenaient de cinq patients humains et ont été cultivées en laboratoire pendant deux semaines. Ensuite, ils ont été attachés aux larynges à l'aide de fausses trachées.

Les scientifiques ont décrit le son créé par les cordes comme un "son de type" comme un ", comme un kazoo robotique. Cependant, cela correspond au son qui serait normalement généré par de véritables cordes vocales humaines isolées. À l'aide de structures supplémentaires telles que la gorge ou la bouche, les scientifiques sont convaincus que les cordes vocales de laboratoire peuvent correspondre aux sons produits par de vrais cordes.

Au cours de la dernière étape de l'expérience, les scientifiques ont vérifié si des souris conçues avec le système immunitaire humain rejetteraient le tissu. Heureusement, ils ne l’ont pas fait, et Welham pense maintenant que le tissu des cordes vocales est immunologiquement défavorisé, ce qui signifie qu’il ne déclenche pas de réaction du système immunitaire.

Un médicament contre le cancer pourrait aider les personnes atteintes de la maladie de Parkinson

Tasigna (alias nilotinib) est un médicament approuvé par la FDA qui est régulièrement utilisé pour traiter les personnes atteintes de leucémie. Cependant, un nouvel essai mené au centre médical de l'université de Georgetown suggère que Tasigna pourrait être extrêmement puissant dans la gestion des symptômes de la maladie de Parkinson en améliorant la cognition, les capacités motrices et les fonctions non motrices.

Fernando Pagan, l'un des médecins responsables de l'étude, estime que le traitement par le nilotinib pourrait être le premier du genre à inverser le déclin cognitif et moteur chez les patients atteints d'une maladie neurodégénérative telle que la maladie de Parkinson.

L'étude a duré six mois et impliquait 12 patients prenant des doses croissantes de nilotinib. La thérapie a été bénéfique pour les 11 sujets ayant terminé l’essai, dont 10 ont signalé des améliorations cliniques significatives.

L’objectif principal de cette étude était la sécurité: s’assurer que le corps humain pouvait tolérer le nilotinib sans effets secondaires. Les doses utilisées étaient bien inférieures à celles habituellement administrées aux patients atteints de leucémie.

Bien que le médicament ait fait ses preuves, l’étude a été menée sur un petit groupe de personnes sans groupe contrôle ni groupe placebo. Davantage de recherche est nécessaire avant que Tasigna ne devienne un traitement viable pour la maladie de Parkinson.

7 première cage thoracique imprimée en 3D au monde

Ces dernières années, l’impression 3D a fait les gros titres en produisant des innovations intéressantes dans de nombreux domaines, y compris la médecine. En 2015, des médecins de l'hôpital universitaire de Salamanque en Espagne ont réalisé la première greffe de cage thoracique au monde à l'aide d'une prothèse thoracique imprimée en 3D.

Le patient souffrait d'un sarcome de la paroi thoracique. Pour atteindre les tumeurs et empêcher leur propagation, les médecins ont dû retirer des parties de sa cage thoracique. Un implant en titane pour remplacer ces pièces manquantes existait déjà.

Cependant, un implant pour une grande partie du squelette est constitué de plusieurs composants qui peuvent se détacher au fil du temps et créer de nouvelles complications médicales. De plus, la structure squelettique de chaque personne est unique, ce qui complique l'adaptation parfaite de l'implant.

Les médecins ont compris qu’une imprimante 3D pouvait être utilisée pour fabriquer une structure en titane hautement personnalisée qui conviendrait mieux à ce patient. Après avoir obtenu des scanners 3D haute résolution, les scientifiques ont utilisé l’imprimante Arcam, dotée d’un budget de 1,3 million de dollars, pour créer avec succès un implant comprenant des parties du sternum et de la cage thoracique. La chirurgie pour fixer l'implant à l'intérieur du corps s'est bien déroulée et le patient s'est complètement rétabli.

6 cellules de la peau transformées en cellules du cerveau

Les scientifiques du Salk Institute de La Jolla, en Californie, ont passé une année bien remplie à étudier le cerveau humain. Ils ont mis au point une méthode pour transformer les cellules de la peau en cellules du cerveau et ont déjà trouvé plusieurs applications utiles pour cette nouvelle technique.

Pour commencer, les scientifiques ont trouvé un moyen de transformer des échantillons de peau en vieilles cellules cérébrales.Cela permet aux spécialistes de la maladie d'Alzheimer et de la maladie de Parkinson d'étudier plus facilement les tissus cérébraux ayant subi les effets du vieillissement. Historiquement, les cerveaux d'animaux ont été utilisés pour la recherche, mais il y a des limites à ce que nous pouvons apprendre des autres espèces.

Plus récemment, des cellules souches ont été transformées en cellules cérébrales à des fins de recherche. Cependant, ceux-ci ont connu un processus de rajeunissement lors de leur conversion et n'ont pas imité avec précision le cerveau d'une personne âgée.

Une fois que les chercheurs ont mis au point la technique de création artificielle de cellules cérébrales, ils se sont spécialisés dans la fabrication de neurones produisant de la sérotonine. Bien que ceux-ci ne constituent qu'une petite fraction du cerveau humain, ils ont été associés à de graves troubles tels que l'autisme, la schizophrénie et la dépression.

Jusqu'à présent, les neurones développés dans des conditions de laboratoire produisaient une substance chimique différente du cerveau appelée glutamate. Cette nouvelle technique devrait être une véritable aubaine pour les chercheurs qui étudient la maladie mentale.

5 pilule contraceptive masculine

Au Japon, des scientifiques de l’Institut de recherche sur les maladies microbiennes de l’Université d’Osaka ont publié de nouvelles recherches qui pourraient aboutir à la mise au point prochaine d’une pilule contraceptive masculine. Ils travaillaient avec des médicaments appelés tacrolimus et cyclosporine A.

Normalement, ces médicaments sont administrés à des greffés d’organes afin de supprimer leur système immunitaire et de réduire les risques de rejet de nouveaux organes par leur corps. Ceci est réalisé en inhibant la production d'une enzyme appelée calcineurine, qui contient PPP3R2 et PPP3CC, deux protéines également présentes dans le sperme.

Les chercheurs ont étudié des souris et ont découvert que celles qui étaient incapables de se reproduire avaient de faibles quantités de PPP3CC, ce qui suggère que l'absence de cette protéine pourrait provoquer une infertilité. Après une étude plus approfondie, les scientifiques ont conclu que la protéine était responsable de donner au spermatozoïde suffisamment de souplesse et de force pour pénétrer dans la membrane de l'ovule.

Un test effectué sur des souris saines et normales a confirmé leurs conclusions. Le tacrolimus et la cyclosporine A n'ont pris que quatre et cinq jours, respectivement, pour rendre les souris stériles. Leur fertilité est revenue à la normale une semaine après avoir pris les médicaments. Plus important encore, la calcineurine n'est pas une hormone. Par conséquent, son ciblage ne devrait pas affecter le désir sexuel d'une personne.

Malgré des résultats prometteurs, une pilule contraceptive masculine sera encore disponible dans quelques années. Environ 80% des études sur les souris ne sont pas applicables à l'homme. Cependant, les chercheurs restent optimistes, car l’effet sur la fertilité humaine a déjà été signalé. En outre, des médicaments similaires ont déjà fait l'objet d'essais cliniques et sont utilisés chez l'homme.

4 Impression ADN

La technologie de l'impression 3D a créé une nouvelle industrie unique, celle de l'impression et de la vente d'ADN. Bien que le terme «impression» soit largement utilisé parce qu’il a un attrait commercial, il ne décrit pas avec précision ce qui se passe.

Comme l'explique le PDG de Cambrian Genomics, le processus s'apparente davantage à une version high-tech de «vérification orthographique» qu'à une impression. Des millions de morceaux d’ADN sur de minuscules billes de métal sont analysés par un ordinateur qui sélectionne ceux qui sont nécessaires pour obtenir la séquence d’ADN souhaitée. Ensuite, un laser tire sur les bonnes perles et place l'ADN dans un plateau pour former le brin demandé par le client.

Des sociétés comme Cambrian envisagent un avenir proche où les gens pourront utiliser un logiciel informatique pour assembler de nouveaux organismes juste pour le plaisir. Naturellement, certaines personnes s’inquiètent des conséquences éthiques et pratiques d’un tel pouvoir entre les mains de votre Joe moyen, sans parler de ceux qui ont l’intention de les utiliser de manière malveillante.

Pour le moment, l'impression ADN est considérée comme une aubaine pour le domaine médical. Les fabricants de médicaments et les sociétés de recherche sont les principaux clients d’organisations telles que Cambrian.

Les scientifiques de l’Institut Karolinska en Suède sont allés plus loin en construisant des brins d’ADN en forme de lapin. L’origami d’ADN, comme ils l’appellent, peut sembler être une simple astuce de parti, mais il pourrait aussi avoir des applications médicales comme nouvelle méthode d’administration de médicaments plus efficace. Le processus pourrait être utilisé pour créer des structures plus résistantes qui ne s'effondreront pas dans le corps humain.

3 nanobots travaillent en créature vivante

Début 2015, le domaine de la robotique a remporté une grande victoire lorsqu'une équipe de chercheurs de l'Université de Californie à San Diego a annoncé qu'elle avait effectué les premiers tests réussis dans lesquels des nanobots étaient utilisés pour effectuer une tâche à l'intérieur d'un être vivant.

Les créatures en question étaient des souris de laboratoire. Après avoir été implantées à l'intérieur des animaux, les micromachines se sont rendues dans l'estomac des souris et ont livré leur charge utile - de petits flocons d'or. À la fin de la procédure, les muqueuses de l'estomac des souris n'étaient pas endommagées, ce qui prouvait qu'il était sans danger que les animaux ingèrent ces nanobots microscopiques.

Des enquêtes ultérieures ont révélé que plus de paillettes d'or restaient dans l'estomac en utilisant cette méthode plutôt qu'en les ingérant simplement. Cela suggère que les nanobots pourraient devenir une méthode de délivrance de médicaments plus efficace à l'avenir.

Les moteurs des machines sont en zinc. Lorsqu'ils entrent en contact avec des acides dans le corps, une réaction chimique se produit, générant des bulles d'hydrogène et propulsant les nanobots. Au bout d'un moment, les moteurs se dissolvent simplement dans l'acide gastrique.

Bien que cette procédure prenne une dizaine d'années, ce n'est qu'en 2015 qu'elle a été réalisée avec succès sur des animaux plutôt que sur des cultures de cellules dans des boîtes de Pétri. À l'avenir, les nanorobots pourraient être utilisés pour détecter et même traiter un large éventail de maladies en attaquant des cellules individuelles.

2 implants nano de cerveau injectables

Une équipe de Harvard a développé un implant cérébral qui promet de traiter une foule de maladies allant des maladies neurodégénératives à la paralysie. L'implant est constitué d'un dispositif électronique constitué d'échafaudages qui peuvent être connectés à diverses machines après leur insertion dans le cerveau.Il pourrait ensuite être utilisé pour surveiller l'activité neuronale, stimuler les tissus et favoriser la régénération des neurones.

Le maillage électronique est constitué de fils de polymère conducteur ayant des transistors ou des électrodes à l’échelle nanométrique attachés à leurs intersections. Souple et souple pour imiter le tissu cérébral, le maillage est principalement constitué d’espace vide permettant aux cellules de s’organiser facilement autour de lui.

Au début de 2016, l'équipe de Harvard effectue toujours des tests pour déterminer le degré de sécurité de la procédure. Jusqu'à présent, deux souris ont eu des dispositifs fabriqués à partir de 16 composants électriques implantés dans leur cerveau. Ces dispositifs ont surveillé et stimulé avec succès des neurones individuels.

1 levure produisant du THC

La marijuana est utilisée depuis des années pour traiter les symptômes du VIH ou de la chimiothérapie. Il existe également des pilules qui utilisent la version synthétique du tétrahydrocannabinol (ou THC), le principal composé psychoactif de la marijuana.

Des biochimistes de l'Université technique de Dortmund, en Allemagne, ont annoncé avoir mis au point une nouvelle souche de levure capable de produire du THC. En outre, ils disposent également de données non publiées sur une souche de levure produisant du cannabidiol, un autre composé actif de la marijuana.

La marijuana a plusieurs composés moléculaires d'intérêt pour les chercheurs. Par conséquent, une méthode efficace et fiable de génération de la molécule désirée en grande quantité serait une aubaine pour le monde médical. Cependant, pour le moment, la croissance de la plante reste la méthode la plus efficace. Le THC représente jusqu'à 30% du poids sec d'une variété de marijuana moderne.

Les chercheurs de Dortmund espèrent néanmoins que cela changera dans le futur. Pour le moment, la levure est basée sur des molécules précurseurs au lieu de l’alternative préférée des sucres simples. Cela conduit à de petites quantités de THC créées avec chaque lot.

Cependant, des recherches ultérieures pourraient affiner le processus au point où les biochimistes peuvent maximiser la production de THC et l’étendre à des fins industrielles. Cela plairait aux chercheurs médicaux et aux régulateurs européens, qui recherchent un nouveau moyen de fabriquer du THC sans cultiver de la marijuana.