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Thérapie cellulaire et rétinite pigmentaire

S. R. Y. CAJAL, Histologie Du Système Nerveux de l'Homme et Des Vertébrés, Maloine, Paris

On estime à 1,5 million le nombre de personnes atteintes de rétinite pigmentaire, dont 35 000 en France ; cette pathologie dégénérative se caractérise par une perte progressive de la vision jusqu'à la cécité. Son incurabilité est aujourd'hui remise en question par des chercheurs français d'I-Stem, un laboratoire de l'AFM-Téléthon, et de l'Institut de la Vision, dont les travaux ont consisté à injecter dans l'oeil des cellules d'épithélium pigmentaire rétinien (la couche externe et monocellulaire de la rétine), obtenues à partir de cellules souches embryonnaires humaines. L'expérience avait déjà été tentée par une équipe américaine en 2012, mais les cellules étaient alors mises en suspension, ce qui entraînait une durée de vie relativement faible après transplantation.

Les chercheurs ont donc mis au point une sorte de "patch cellulaire" en réunissant des cellules d'épithélium pigmentaire rétinien dérivées de cellules pluripotentes sur une membrane amniotique issue de placenta humain ; pour évaluer l'intérêt de cette technique, le pansement a ensuite été greffé sous la rétine de rats présentant une rétinite pigmentaire héréditaire. Il en résulte, après trois mois d'observation, que ces derniers présentent une bien meilleure acuité visuelle que d'autres animaux auxquels ont été administrées des cellules en suspension.

Suite à ce premier résultat, un essai clinique sera mené au Centre hospitalier national d’ophtalmologie des Quinze-Vingt à Paris, sur quelques patients souffrant d'une certaine forme de rétinite pigmentaire. Cet essai constituera la première thérapie cellulaire destinée à traiter une affection visuelle en France ; c'est d'autant plus ambitieux qu'on sait les difficultés de greffes de cellules chez l'Homme : la tolérance immunitaire et les risques de rejets, ou au contraire la prolifération éventuelle des cellules. Si les résultats sont concluants, cette approche pourra être appliquée à toutes les pathologies dans lesquelles on observe une altération de l’épithélium pigmentaire rétinien, notamment dans la dégénérescence maculaire liée à l'age qui touche plus d'un million de personnes en France.
Publié le 19/01/2018

Pour en savoir plus

  • une vidéo de vulgarisation https://www.youtube.com/watch?v=tRc_fpkP0eo
  • une interview http://www.universcience.tv/video-christelle-monville-et-la-retine-11613.html
  • des cours (vidéos) http://www.istem.eu/savoir-faire/sous-rubrique/

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La microfluidique pour réduire la pollution
Le projet MicroSphere développe un nouveau système microfluidique qui permet d'optimiser le dimensionnement des moteurs, pour une meilleure combustion et moins de pollution.

La physique de la microfluidique

La microfluidique, science des fluides au niveau du micromètre, est apparue au début des années 2000. Les phénomènes mettant en jeu les fluides existent partout dans la nature, entre la circulation de la sève vers les feuilles des arbres, le tissage des toiles par les araignées ou le transport du sang dans le corps humain. Dans les domaines de la recherche et de l'industrie, les systèmes microfluidiques trouvent des applications pour concevoir des mélangeurs et des réacteurs. Ils sont souvent comparés à la microélectronique. Cela se traduit par le développement de laboratoires sur puces, soit des systèmes de milliers de vannes micrométriques qualifiées de « microprocesseurs » microfluidiques.

En maîtrisant les écoulements, ce domaine de recherche explore les propriétés spécifiques liées à des dimensions microscopiques. À cette échelle, les forces de capillarité agissant sur les fluides sont prédominantes, la taille des canaux rend l'écoulement stable donc de type laminaire et non turbulent, les échanges de chaleur sont très rapides. Grâce à ces phénomènes, la miniaturisation des systèmes, en plus de remplacer des instruments encombrants et de réduire les volumes d'expérience, accélère les mesures, garantit une meilleure sûreté de l'environnement et automatise les processus sans dégradation des performances.

Ses champs d'application sont très variés, depuis les industries chimiques à la biochimie, en passant par la physique. Quelques exemples : détecter des molécules à l'état de traces pour l'environnement et l'agro-alimentaire, mettre au point des micro-réacteurs à plasma produisant du plastique plus vert, créer des systèmes automatisés contrôlés en physique, comprendre les interactions entre les cellules en biologie, améliorer le diagnostic du VIH ou d'autres maladies, développer de nouvelles thérapies contre le cancer fondés sur des médicaments encapsulés. Plus petit encore, la physique des nanotubes peut déboucher sur de nouvelles énergies, avec l'exemple des membranes convertissant l'énergie osmotique issue du mélange d'eau douce et salée.

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Dans le domaine de l'énergie, plus précisément des moteurs à explosion, le projet Microsphere se penche sur la microexplosion. Le phénomène intervient lorsqu'une émulsion d’eau et de carburant est injectée dans la chambre d’une chaudière. L’eau liquide devient rapidement gazeuse, ce qui fragmente les gouttelettes d’émulsion et améliore la combustion du carburant, tout en réduisant le taux de suies et d’oxydes d’azote générés. Suivant la concentration en eau et la taille moyenne des gouttelettes dispersées, l'amélioration de la combustion et la diminution de la pollution est plus ou moins forte.

Actuellement, le débit de ces dispositifs reste lent, de l’ordre du millilitre par minute. Dans le cadre du projet Microsphere, différentes équipes ont conjugué leurs expertises respectives afin de développer un procédé d’émulsification assurant un débit plus élevé. Ils en ont optimisé les dimensionnements et la structure en fonction de la phase lipidique utilisée pour l’émulsion. Avec des débits atteignant pour l'instant 500 millilitres par minute, ces nouveaux systèmes microfluidiques sont capables d’alimenter en continu des chaudières ou des moteurs industriels.

Publié le 18 juillet 2017

En savoir plus

Comprendre la microfluidique, de l'Institut Pierre-Gilles de Gennes pour la microfluidique

Un nouveau système microfluidique pour une meilleure combustion et moins de pollution, sur CNRS Innovations

Infographie d'une émulsion, sur Sciences en ligne

Cycle d'un moteur à explosion, sur Sciences en ligne

Arthur Jeannot
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