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Lasers à l'honneur pour le Prix Nobel 2018

Arthur Ashkin a été primé pour l'invention des «pinces optiques», dont le principe repose sur l'utilisation des forces liées à la réfraction d’un faisceau laser en milieu transparent. Cette force va alors permettre de maintenir et de déplacer des objets microscopiques, voire ...

L'enjeu des débris spatiaux

Des débris dangereux qui s'accumulent

Depuis le lancement de Spoutnik 1 en 1957, le nombre de satellites artificiels en orbite autour de la Terre n'a cessé de croître. En 61 ans, on compte plus de 5000 lancements d'engins dans l'espace. Actuellement, quelque 1500 satellites sont actifs ...

Lidar au service du climat

L'altimétrie satellitaire

Le satellite ICESat-2 a été mis en orbite à une altitude de 466 km, avec à son bord le système ATLAS (Advanced Topographic Laser Altimeter System). Ce système d'altimétrie par satellite va analyser l'état des calottes polaires ...

Fin de partie pour les lampes halogènes

Pourquoi en finir avec les halogènes ?

À cause de leur durée de vie assez courte (2000 heures en moyenne) et d'une efficacité lumineuse médiocre, les lampes halogènes sont devenues obsolètes, dans un contexte où la sobriété énergétique ...

Titan Krios

Une technologie de pointe pour visualiser des composantes microscopiques

Le Titan KriosTM est un microscope électronique doté d'une caméra ultrasophistiquée, capable de fournir des images révolutionnaires par leur résolution. ...

Le LHC haute luminosité

Des données cruciales pour la recherche

Le LHC, Large Hadron Collider, est un accélérateur de particules circulaire, enfoui entre la France et la Suisse. Avec ses 27 km de circonférence, c'est le plus grand collisionneur de particules au monde, et aussi le plus puissant. Les particules y sont ...

Vitiligo

Une maladie de la peau assez fréquente

Le vitiligo se manifeste par l'apparition de zones dépigmentées sur la peau, due à la disparition de mélanocytes, les cellules pigmentaires productrices de mélanine, pigment de la peau. Si les causes exactes de la maladie restent mystérieuses, ...

La lutte contre la drépanocytose

Un enjeu majeur de santé publique

Chaque année, 275 000 nouveaux cas sont dépistés dans le monde, chez les nourissons. La drépanocytose touche particulièrement les populations d'Afrique et d'Inde. La France n'est pas totalement épargnée avec un enfant pour 1900 nouveaux nés atteint de la maladie. En 2009, elle a été classée au quatrième rang des priorités en matière de santé publique par l'OMS.

Qu'est-ce que la drépanocytose ?

La drépanocytose est une maladie génétique résultant de la mutation d'un gène. Elle ne s'exprime que si les deux allèles dont dispose l'individu ont mutés. Si un seul des deux a muté, on parle de porteur sain de la maladie.

La drépanocytose se caractérise par une anomalie dans la forme des globules rouges : au lieu d'être biconcaves, ils prennent une forme de croissant ou de faucille, d'où l'autre nom de la maladie, l'« anémie falciforme » (sickle cell anemia en anglais). Les globules rouges de cette forme sont plus fragiles et leur durée de vie chute drastiquement de 120 à une vingtaine de jours ce qui contribue à augmenter la viscosité du sang, avec la conséquence de boucher potentiellement de petites artères.

Les symptômes de la drépanocytose sont d'intensité variable mais généralement graves et handicapants. Parmi eux, on trouve principalement l'anémie chronique, des crises douloureuses vaso-occlusives dues à l'obturation des vaisseaux sanguins et une sensibilité plus importante aux infections.

Diagnostic

Le diagnostic de la drépanocytose peut se faire par deux moyens : par frottis sanguin, la forme de faucille des globules rouges étant observable au microscope, ou par test génétique qui permet de déterminer si le gène concerné a muté ou non. Un diagnostic prénatal peut même être fait pour les couples les plus à risques (si au moins l'un des deux est drépanocytaire et que l'autre est porteur sain). En effet, pour un couple de porteurs sains, le risque d'avoir un enfant drépanocytaire est de un sur quatre, et passe à un sur deux si l'un des deux est lui-même drépanocytaire.

Traitements et avancées de la thérapie génique

Les traitements les plus courants sont des traitements des symptômes de la maladie : pour éviter les complications, on prescrit au patient des antibiotiques et une couverture vaccinale renforcée pour se prémunir des infections, et des transfusions de sang provenant de donneurs sains pour éviter les troubles d'obturation et d'anémie chronique. Les transfusions répétées peuvent toutefois être rendues obsolètes si le système immunitaire du patient détecte le sang transfusé comme un corps étranger.

Le seul traitement curateur existant aujourd'hui est la greffe de cellules souches de la moelle osseuse, lieu de la production des globules rouges, pour rétablir une production normale. C'est une intervention lourde et non sans risque, qui nécessite de plus un donneur compatible de la famille (frère ou sœur), ce qui la rend inaccessible à bon nombre de malades. Elle est réservée aux personnes atteintes des formes les plus sévères de la maladie et disposant d'un donneur compatible.

Cependant, la thérapie génique pourrait apporter un nouveau traitement aussi performant et moins contraignant : une autogreffe de cellules souches hématopoïétiques (les cellules à l'origine de la production de toutes les cellules sanguines). Les résultats semblent pour l'instant encourageants : deux ans après l'administration du traitement dans le cadre d'un essai, un patient a produit plus de 50% d'hémoglobine normale (alors que 20% suffisent pour traiter la maladie). C'est une rémission complète avec disparition des symtômes, sans nécessiter de transfusion sanguine. Quelques années d'observation s'imposent toutefois avant de pouvoir déclarer le patient guéri. 

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Un récif peut en cacher un autre
La découverte d’un vaste récif corallien au nord de la Grande Barrière de Corail ouvre des perspectives d’étude des écosystèmes et de l’impact du changement climatique.

La découverte

Un immense récif corallien a été découvert en dessous de la Grande Barrière de Corail au Nord-Est de l’Australie. Il s’étend sur plus de 6 000 km2, soit sept fois la taille de New York, et a pu être découvert grâce à l’utilisation du au lidar, qui permet l’exploration des fonds marins au-delà de 200 m de profondeur, limite atteinte par les sonars.

Ce récif est formé par des biohermes, masses rocheuses formées par des dépôts calcaires d’une macro-algue du genre Halimeda qui fixent le carbonate de calcium. En mourant, ces algues vertes laissent des flocons calcaires qui, en s'accumulant avec le temps, forment la structure du récif. Les scientifiques pensaient jusque-là que les biohermes dessinaient de longues crêtes semblables à des dunes. Ils ont découvert que le récif présente des formes très variées et inattendues : des ondulations, des formes réticulées, et même des buttes rondes en forme de « donuts », ayant des diamètres compris entre 200 et 300 mètres.

Une avancée majeure

Ces travaux constituent une avancée majeure pour les scientifiques, comme l’explique Robin Beaman, professeur à l'université James Cook, qui a dirigé l'étude publiée dans Coral Reefs : « Nous connaissions ces structures géologiques au nord de la Grande Barrière de corail depuis les années 1970 et 1980 mais jamais la vraie nature de leur forme et de leur taille à grande échelle n'avait été révélée ». L’importance de ces structures coralliennes a également pu être réévaluée grâce à cette étude : « [Le récif] fait trois fois la taille estimée précédemment[…]. Il forme clairement un habitat inter-récif important qui couvre une superficie plus grande que celle des récifs coralliens adjacents. »

Une zone sensible pour l’environnement et le suivi du changement climatique

Cette découverte ouvre un nouveau champ d’étude pour la compréhension de la structure des écosystèmes et de l’impact du changement climatique sur ceux-ci. Le lidar permet d’explorer les récifs coralliens au-delà de 200 mètres de profondeur, ce qui représente rien moins que le tiers de la grande barrière de corail et la majeure partie des structures inter-récif. Ces structures sont justement très importantes pour la vie marine mésophotique (située entre 30 et 150m de profondeur, partie inférieure de la zone où pénètre la lumière) et sont objet d’un intérêt scientifique récent car elles serviraient de refuge aux espèces marines vivant dans les récifs coralliens de plus faible profondeur. Ce serait des zones importantes pour les poissons des récifs supérieurs qui l’utiliseraient pour la reproduction, la ponte, et la croissance des petits. Leur rôle serait comparable en termes de biodiversité à celui des mangroves et des prairies d’algues.

De plus, l’empilement des couches sédimentaires sur 10 à 20 mètres d’épaisseur pourrait nous renseigner sur les changements environnementaux qui se sont produits depuis 10 000 ans. Un vaste champ d’exploration pour les chercheurs.

Par ailleurs, la structure calcaire de ces récifs pourrait être considérablement impactée par l’acidification croissante des océans qui tend à réduire la formation de structures calcifiées chez l'algue.


Pour en savoir plus :
Sur la découverte des nouveaux récifs

Sur les écosystèmes marins

Sur le changement climatique et son impact sur les océans

Pauline Armary
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