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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 ...

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L'altimétrie satellitaire

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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. 

En savoir plus : 

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Lidar au service du climat
Le 15 septembre 2018, la NASA a lancé un satellite dédié au suivi de l'évolution de la glace aux pôles et autour du globe.

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 en mesurant les variations d'épaisseur de la glace avec une grande précision (de l'ordre de 4 mm). Le principe de la mesure est la télémétrie laser, qui consiste à mesurer le temps de trajet du faisceau laser entre le satellite et la surface de glace, suivis de son retour vers le satellite. On en déduit la distance entre les deux points. La résolution spatiale est liée à la fréquence des impulsions laser. ICESat-2 n'est d'ailleurs pas le seul satellite dont la mission soit liée à l'étude de la couverture glaciaire : le satellite CryoSat-2, lancé en 2010 par l'ESA, observe les glaces grâce à un radar. Les fréquences utilisées (de 100 Mhz à 13 Ghz) pénètrent les couches inférieures de la glace (entre 10 m et 1 km) sans pouvoir extraire d'information sur les strates profondes. Les échos de volume – qui sont des signaux de profondeur - interfèrent avec les mesures de surface prises par le radar. C'est pour cette raison qu'ICESat-2 est équipé d'un laser, beaucoup moins sensible aux intérférences externes.

Au service de l'étude du climat

Grâce à ces mesures répétées dans le temps, la mission ICESat-2 va permettre, en tenant compte d'une estimation des précipitations, d'évaluer les variations de masse des glaciers, de la banquise, et des calottes polaires, dont les scientifiques pourront étudier les effets sur la montée des eaux. Comme l'affirme Thomas Zurbuchen, de la NASA, « avec cette mission, nous continuons l'exploration humaine des régions polaires reculées de notre planète et progressons dans notre compréhension des changements subis par la couverture glaciaire, aux pôles et dans le reste du monde, mais aussi leur impact maintenant et dans le futur ».
En effet, le réchauffement climatique impacte fortement les régions gelées de la Terre. En retour, l'écoulement de la glace contribue à l'élévation du niveau de la mer et perturbe les courants océaniques, qui régulent le climat.
Ces interactions motivent les efforts de recherche dans lesquels l'observation spatiale joue un rôle considérable.

 

En savoir plus:

Sur le satellite ICESat-2:
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-ula-launch-mission-to-track-earths-changing-ice
https://www.youtube.com/watch?v=OQg5ov6zths

Sur la télémétrie laser:
https://goo.gl/a2hRQG

Sur les calottes glaciaires:
https://www.glaciers-climat.com/gp/calottes-glaciaires/

Sur CryoSat-2 et la télémétrie radar:
https://cnes.fr/fr/web/CNES-fr/8253-gp-mission-glaciaire-pour-cryosat-2.php
https://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/CryoSat/Introducing_CryoSat


 

Yassa HARBANE
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