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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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Les routes intelligentes du futur
Produire de l'énergie, véhiculer de l'information, la route du futur pourrait rendre de nombreux services à ses usagers.

Vers la route de 5e génération

En France, plus d'un tiers des émissions de dioxyde de carbone (CO2) est dû au secteur des transports ; lutter contre cet état de fait apparaît comme un enjeu crucial. Si les véhicules et les usages évoluent en matière de mobilité, les infrastructures aussi. Après les chemins muletiers, les voies romaines, les chaussées revêtues et l'autoroute, place aux routes de 5e génération, qui devront répondre à trois grands enjeux :

  • la transition écologique, qui implique d'économiser les ressources naturelles en recyclant les matériaux granulaires déjà utilisés (tels que les pneus usagés et les mâchefers), et de limiter les transports inutiles en utilisant au maximum les ressources locales ;
  • la transition énergétique, qui exige de réduire l'empreinte carbone des routes, par exemples en les rendant productrices d'énergie ;
  • la transition numérique ; c'est-à-dire l'utilisation croissante des technologies de l'information et de la communication (pour gérer plus efficacement le trafic par exemple ou s'adapter à des véhicules de plus en plus connectés).

Nicolas Hautière, Ingénieur des Ponts, des Eaux et des Forêts à l'IFFSTAR (Institut français des sciences et technologies des transports, de l'aménagement et des réseaux) précise : « Pour avancer sur la route de 5e génétion (R5G), le défi est de parvenir à construire la chaîne de d'innovation entre le laboratoire et la route ouverte. Cela signifie par exemple développer les méthodes d'essai pour caractériser certains matériaux, construire des pilotes de plus en plus réalistes sur site protégé puis identifier un gestionnaire prêt à expérimenter sur route ouverte, de façon à optimiser le système et réduire son coût global (TCO). Concernant la sécurité de la R5G, la question est très vaste et plusieurs approches sont possibles. »

La route hybride

Parmi les pistes envisagées pour réduire l'empreinte environnementale du transport routier, divers acteurs proposent de transformer les chaussées en source d'énergie propre et renouvelable. L'une des solutions à l'étude combine l'utilisation de panneaux photovoltaïques constituant la partie superficielle de la chaussée, et de chauffe-eau solaires. En effet, l'asphalte utilisée pour les routes étant noire, elle emmagasine une importante quantité de chaleur, ce qui explique que la température à la surface des routes puisse parfois dépasser les 60°C en été. Grâce à des capteurs photovoltaïques, les chaussées produiraient alors de l'électricité, et des circuits d'eau garantiraient le refroidissement des panneaux pour en améliorer le rendement.

Mais, seul un bilan carbone permettra de confirmer le réel intérêt écologique du système, ce qui implique de prendre en compte le coût énergétique de la fabrication des différentes pièces qui le constituent, de leur transport, de leur recyclage, etc. Marc Tassone, directeur délégué de l'IFSTTAR, rappelle que « pour le moment, nous sommes dans la recherche. On commence donc par des maquettes, puis on fera une planche d’essai de cent mètres ; si ça marche et qu’on arrive à une preuve de concept, alors le système pourrait être certifié et proposé aux entreprises et aux maîtres d’ouvrage qui pourraient construire les routes ou les entretenir avec ce type de structure. » Du point de vue de la sécurité, il s'agit en particulier de maintenir les niveaux d'adhérence constants.

La route hybride s'annonce comme l'une des briques technologiques s'intégrant dans l'horizon des automobiles connectées.

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Yannis Benzaïd
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