Cellule souche pluripotente induite

Les cellules souches pluripotentes induites (CSPi) (en anglais Induced pluripotent stem cells soit iPS ou iPSCs) sont des cellules souches pluripotentes générées en laboratoire à partir de cellules somatiques. Ces cellules souches induites ont le potentiel de se différencier en n'importe quelle cellule du corps humain et ont donc des applications très variées en thérapie et en recherche biomédicale. Elles sont considérées comme l'une des avancées majeures de la biotechnologie puisqu'elles permettent de constituer une alternative à l'utilisation de cellules souches embryonnaires humaines, permettant ainsi de dépasser les problèmes éthiques liés à ces dernières^[1].

Principe de la pluripotence induite

La pluripotence induite consiste à « reprogrammer » une cellule différenciée en cellule souche en réactivant l'expression des gènes associés au stade embryonnaire (stade pluripotent). Pour cela un cocktail de gènes typiques des cellules souches est introduit dans l'ADN de cellules adultes à l'aide de rétrovirus, ce qui provoque une répression des gènes associés à la spécialisation cellulaire ; on parle alors de « dé-différenciation cellulaire ». La simplicité de ce mécanisme a surpris de nombreuses personnes dans la communauté des biologistes^[5]. Des travaux ultérieurs ont montré que plusieurs types de cellules humaines peuvent être reprogrammés en cellules souches pluripotentes^[6] parmi lesquelles les cellules de la peau, les cellules sanguines, etc. Ceci démontrerait le caractère universel de la pluripotence induite.
Depuis, différentes techniques sont utilisées pour apporter le cocktail de gènes. Ainsi, il est possible par exemple d'utiliser d'autres vecteurs viraux comme les lentivirus ou les adénovirus mais aussi des techniques qui ne font pas appel à des virus comme la simple injection d'ARNm codant pour les facteurs de pluripotence^[7]. Ces améliorations visent à empêcher ou tout du moins mieux contrôler l'insertion des gènes de pluripotence dans le génome de la cellule ciblée. En effet, une insertion dans une région oncogénique peut conduire au développement de cellules cancéreuses.
 

 

 

Applications biomédicales

Cette technique permet de fabriquer des cellules souches « à la carte » pour la médecine régénératrice. L’une des premières preuves a été établie avec la maladie de Parkinson. Des chercheurs ont réussi à transplanter des CSPi dans le cerveau d’un modèle animal de la maladie de Parkinson et ont montré que ces cellules se sont différenciées en neurones dopaminergiques, avec une amélioration des symptômes de la maladie chez l'animal^[8]. De même, une étude menée sur des modèles murins de lésion de la moelle épinière, montre que la transplantation de CSPi humaines stimule la régénération neuronale et améliore la locomotion^[9]. La transplantation de CSPi humaines dans le myocarde de souris ayant subi un infarctus aigu conduit à une amélioration substantielle des fonctions cardiaques chez ces dernières grâce à la différenciation des CSPi en cellules cardiaques.
Une autre application intéressante des CSPi réside dans le traitement des maladies génétiques. Par exemple, utilisant des souris chez laquelle la drépanocytose avait été induite, des chercheurs ont produit des CSPi chez lesquelles ils ont corrigé l'anomalie génétique. Ces cellules différenciées en cellules souches hématopoïétiques (cellules précurseurs des cellules sanguines) ont été réintroduites dans les souris drépanocytaires, permettant une nette amélioration des symptômes chez ces dernières^[10].
Les CSPi peuvent aussi être utilisées dans le cadre d'une médecine personnalisée. Par exemple il serait possible de générer des cellules hépatiques ou rénales qui serviront à faire des analyses toxicologiques sur différents médicaments, afin de déterminer celui qui sera le plus tolérable pour chaque patient^[11], ce qui permettra au médecin de faire le meilleur choix dans l'éventail de médicaments disponibles pour traiter une pathologie donnée. Dans le cadre des anomalies dégénératives et génétiques, les CSPi peuvent être utilisées pour produire des cellules reproduisant la maladie in vitro, ce qui facilitera l’étude de la maladie et la réalisation de tests pharmacologiques afin d’établir le meilleur protocole thérapeutique adapté à chaque patient^[6],[12].

Aspects éthiques

L'un des avantages principaux des CSPi est qu'elles permettent de réaliser les thérapies cellulaires envisagées avec des cellules souches sans recourir à aucune destruction d'embryon ou clonage thérapeutique. En effet ces cellules présentent des caractéristiques extrêmement proches des cellules souches tout en étant générées à partir d'une cellule adulte et donc sans besoin d'utilisation d'un embryon.
Néanmoins, la possibilité de différencier des CSPi en gamètes mâles et femelles^[15] permet en théorie de réaliser le clonage d'une personne à partir de cellules adultes. Dans ce cas précis, les thématiques éthiques liées au clonage sont toujours d'actualité pour les cellules CSPi.

Limites et perspectives

Une des questions en suspens reste la propension inconnue de ces cellules souches à développer des cancers^[16]. En effet, certains des facteurs utilisés pour induire la pluripotence, sont des oncogènes c’est-à-dire qu’ils favorisent la formation des tumeurs cancéreuses, il s’agit en l’occurrence de Klf4 et c-Myc. D'ailleurs, on observe une hausse de l'expression des gènes associés aux tumeurs chez les cellules pluripotentes induites par ces facteurs^[17].
Des travaux ultérieurs ont montré qu'il est possible d'induire la pluripotence sans recourir à ces oncogènes. Par exemple, une équipe de Harvard est parvenu à induire la pluripotence en utilisant l'acide valproïque en lieu et place des oncogènes, bien que ce soit avec une efficacité moindre^[18].
En outre, l'utilisation de virus comme moyen d'introduction des facteurs de reprogrammation dans la cellule présente des risques. En effet, l’ADN viral peut s'introduire dans celui de la cellule hôte provoquant des mutations génétiques chez cette dernière. Des efforts ont donc été entrepris pour développer des techniques ne nécessitant pas l'utilisation des vecteurs viraux. C'est ainsi que des équipes sont parvenues à induire la pluripotence en délivrant les différents facteurs sous la forme de protéines recombinantes ou d'ARNm^[19],[20]. Mais l'efficacité de ces deux techniques est très faible comparativement à l'approche virale et nécessite donc d’être optimisée.
 

 

 

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L’information sur la biodiversité : Bienvenue à Canadensys

Canadensys a pour mission de rendre l’information sur la biodiversité accessible à tous. Nous sommes un réseau de chercheurs, collectionneurs, conservateurs, informaticiens, étudiants et enseignants visant à partager l’information sur les espèces de plantes, animaux et champignons du Canada.
Nous participons activement au Système canadien d’information sur la biodiversité (SCIB) et au système international d’information sur la biodiversité (Global Biodiversity Information Facility, ou GBIF).
Pour sa mise en place initiale, Canadensys a bénéficié d’une subvention de la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI).




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Pourquoi les baleines s'échouent-elles sur les côtes ?

• Chaque année, des dizaines de cétacés s'échouent sur les rivages. Toujours spectaculaires, ces phénomènes, dont on trouve des traces dans des récits datant de l'Antiquité, restent pourtant encore empreints de mystère pour les scientifiques.
• Les raisons et hypothèses avancées diffèrent selon les mammifères, les côtes, et surtout, le type d'échouage, qu'il s'agisse de quelques individus isolés ou de groupes entiers. 

• Malnutrition ou maladies

La semaine dernière, des scientifiques réunis lors d'une conférence à Perth ont avancé la raison de la malnutrition pour expliquer la forte augmentation des échouages individuels de baleines à bosse sur les côtes occidentales de l'Australie. Alors que deux à trois de ces mammifères s'échouaient chaque année entre 1989 et 2007, leur nombre a grimpé à 13 en 2008, puis à 46 en 2009.
« Des examens post-mortem et l'analyse de la quantité de graisse dans des échantillons de chair ont montré que la plupart des jeunes étaient dans un état de grave malnutrition, explique Carly Holyoake, de l'université Murdoch. La plupart avaient un niveau très faible de graisse, indispensable pour l'énergie, la régulation thermique et la capacité à flotter. » Les raisons de ces carences pourraient être l'intensification de la pêche commerciale au krill, élément-clé du régime alimentaire des baleines, et l'influence, encore mal connue, du réchauffement climatique sur les quantités de ces petites crevettes dans les eaux.
 Les échouages individuels peuvent aussi survenir lorsque les dauphins, baleines, marsouins ou phoques sont égarés, désorientés, malades ou victimes d'une infection. Pendant l'été 2013, des centaines de dauphins ont par exemple été infectés par des morbillivirus, des virus très contagieux qui provoquent des lésions de l'appareil respiratoire et du système nerveux. Affaiblis et désorientés, les mammifères sont alors venus mourir sur la plage.

• Problèmes d'orientation

D'autres mécanismes sont à l'œuvre dans le cas des échouages massifs, qui voient plusieurs individus en bonne santé, essentiellement les baleines-pilotes (aussi appelées globicéphales, qui sont en réalité une espèce de dauphins), les cachalots ou les baleines à bec, s'échouer dans un même secteur géographique et lors du même cycle de marée.
Les problèmes d'orientation sont évoqués en premier lieu. En cause : des défaillances du système d'écholocation des mammifères qui, sur le principe du sonar, consiste à émettre des ondes acoustiques renvoyées lorsqu'elles heurtent un obstacle, leur permettant de se déplacer, communiquer ou repérer des proies.
Le système d'écholocation des dauphins. | DR
« Nous ne savons pas encore expliquer ces défaillances, prévient Willy Dabin, biologiste au Centre de recherches sur les mammifères marins de La Rochelle. Il pourrait s'agir d'une 'zone morte acoutisque', où les ondes envoyées ne reviennent pas, ou bien d'anomalies dans les champs géomagnétiques auxquels les animaux pourraient être sensibles. »

• Topographie complexe

Les cétacés s'approchent des côtes à différents moments de l'année, notamment pour chasser. S'ils pénètrent dans des passages complexes ou des baies en forme de crochet, comme celle de Cape Cod, sur la côte est des Etats-Unis, ils peuvent être désorientés et se retrouver emprisonnés par les changements de marées.
Les scientifiques ont aussi observé des similitudes entre les fonds marins des endroits du monde qui enregistrent le plus d'échouages collectifs, à savoir certaines plages de Nouvelle-Zélande, d'Australie, des Malouines et de Cape Cod : il s'agit souvent de fonds plats, sablonneux ou boueux, en pente douce, qui pourraient nuire à la capacité d'orientation des animaux.

• Perturbations acoustiques

Les sonars, notamment basses fréquences, utilisés par les navires militaires sont également pointés. Selon une étude réalisée sur des baleines bleues, publiée dans la revue scientifique Proceedings of the Royal Society en juillet 2013, ces ondes sonores pourraient dérégler l'oreille interne des cétacés et leur capacité à évaluer la profondeur de l'eau. Paniquées, les baleines remonteraient trop vite à la surface, ce qui provoquerait des accidents de décompression et des embolies gazeuses, comme pour les plongeurs qui ne respectent pas les paliers lors des remontées.
L'échouage d'une centaine de dauphins d'Electre près de Madagascar, en 2008, a ainsi été attribué par un panel d'experts à l'utilisation d'un sonar de cartographie à haute fréquence par la compagnie pétrolière ExxonMobil – qui a rejeté ces conclusions.

• Interactions sociales

« Tous ces facteurs peuvent expliquer que certaines baleines s'échouent, mais ce qui pousse un groupe entier à les suivre, ce sont les interactions sociales qui les unissent », explique Marc Oremus, biologiste à l'ONG de Nouvelle-Calédonie Opération cétacés, et l'un des principaux auteurs d'une étude sur les échouages massifs publiée dans la revue Journal of Heredity en mars 2013.
Le scientifique, qui était alors chercheur à l'université d'Auckland en Nouvelle-Zélande, a recensé l'ADN de 490 baleines-pilotes lors de douze épisodes d'échouage en Australie et en Nouvelle-Zélande. Résultat : les dauphins échoués ensemble n'ont pas tous des liens de parenté, les petits pouvant se trouver très loin de leur mère. Mais tous appartiennent au même groupe.
« Les baleines-pilotes sont des animaux grégaires, qui vivent toute leur existence dans les mêmes groupes de quinze à vingt individus, articulés autour d'un axe matriarcal, poursuit Marc Oremus. Cet instinct social les pousse à suivre les autres individus jusqu'à l'échouage. Si on les remet à l'eau, ils reviendront s'échouer tant que leurs congénères seront sur la plage. » Le sauvetage des baleines échouées doit donc débuter par la remise à l'eau des meneurs.

• Audrey Garric  
• REF.: 
  Journaliste au service Planète du Monde 

On commence a penser moins vite a partir de 39 ans ?

Car l'efficacité des cellules gliales a entretenir les neurones et que l'enveloppe de myéline ,isolante des neurones perd en efficacité,vers 39 ans  !

D'abord les cellules Gliales:

Elles entourent les neurones et participent au contrôle de l’environnement chimique et électrique de ces mêmes neurones. Elles leur procure de la nourriture (sous forme de glucose), elles les supportent et les protègent. Elles éliminent aussi les déchets causés par la mort neuronale. C’est simple, sans les cellules gliales, les neurones ne pourraient fonctionner correctement ! Savez vous qu’elles sont 10 à 50 fois plus nombreuses que nos 100 milliards de neurones ? Ce fait, parmi d’autres raisons, engendra l’idée reçue courante selon laquelle nous n’utiliserions que 10% de notre cerveau.

Malgré tous ces mérites, les cellules gliales restent peu connues. Pour la bête raison qu’elles ne sont pas excitables électriquement et ne conduisent donc pas l’influx nerveux, contrairement aux neurones. Une propriété qui leur valut le mépris dès leur découverte en 1856 par le médecin allemand Rudolf Virchow. Ne voyant qu’un magma de cellules, il les rassemble sous le terme « cellules gliales », du grec glia qui signifie « glue »… Cette méprise ne s’arrangea guère par la suite : elles n’étaient considérées que sous l’aspect de cellules rudimentaires ayant un rôle passif de nourricières (autrement dit des mamans collantes) pour les neurones.

Il faudra attendre les années 90 et les progrès de l’imagerie cérébrale pour qu’enfin notre vision sur ces cellules commence à évoluer. Lentement mais surement, les chercheurs se rendent maintenant compte que les cellules gliales jouent un rôle actif dans la transmission de l’influx nerveux : elles peuvent influencer et moduler le réseau neuronal ! Via une voie chimique: les neurotransmetteurs (substances biochimiques libérées par les neurones et qui sont essentielles à la propagation de l’influx nerveux). Un sacré bouleversement qui remet en cause la vision figée du « tout neuronal » !Ne vous y trompez pas : les cellules de Schwann et les oligodendrocytes jouent un rôle très important. Sans eux, nous serions des zombies, incapables de réagir rapidement car les neurones ne peuvent répondre du tac au tac. Sans eux, les neurones ne pourraient prétendre à leur statut de star. Et pourtant, les oligodendrocytes et les cellules de Scwhan font partie des cellules gliales !

L'axone, ou fibre nerveuse, est le prolongement du neurone qui conduit le signal électrique du corps cellulaire vers les zones synaptiques. Le long de l'axone, ce signal est constitué de potentiels d'action. Les autres prolongements du neurone sont les dendrites qui conduisent le signal des synapses au corps cellulaire. Les neurones ont le plus souvent un seul axone et plusieurs dendrites. Néanmoins, la terminaison de l'axone est très ramifiée - on parle d'arborisation terminale - ce qui lui permet de contacter plusieurs autres neurones avec la même information.

Au sein du système nerveux central, les axones se regroupent en faisceaux ou tractus, alors que dans le système nerveux périphérique, qui parcourt l'ensemble du corps, ils forment les nerfs.

Chez certaines espèces dont les vertébrés, les axones peuvent être entourés par une gaine de myéline. Celle-ci est synthétisée par les cellules de Schwann dans le système nerveux périphérique et par lesoligodendrocytes dans le système nerveux central. La gaine de myéline améliore les propriétés électriques de l'axone et permet une vitesse de conduction plus élevée du signal (jusqu'à 120 m/s).

Les axones permettent également le transport de plusieurs types de protéines, du corps cellulaire où elles sont produites (à partir de l'ADN) vers les synapses où elles assurent diverses fonctions.

La myéline est une substance constituée principalement de lipides (sphingomyéline) dont les couches alternent avec des couches de protides. De façon générale, la myéline sert à isoler et à protéger les fibres nerveuses, comme le fait le plastique autour des fils électriques.

Cette substance grasse est trouvée dans certaines cellules du système nerveux : les cellules de Schwann, situées dans le système nerveux périphérique (les nerfs), et dans les oligodendrocytes, situées dans lesystème nerveux central (encéphale et moelle épinière) des gnatostomes (les vertébrés à machoire).

Les cellules de Schwann enrobent les axones des fibres nerveuses du système nerveux périphérique. Au niveau de nombreuses fibres (mais pas toutes), ces cellules sont aplaties et leur membrane plasmique est enroulée autour des axones. Les cellules de Schwann forment alors un long manchon discontinu appelé la « gaine de myéline », qui peut présenter jusqu'à 300 couches de membrane. La gaine de myéline permet d'augmenter la vitesse de propagation de l'influx nerveux le long de ces fibres nerveuses, pouvant alors se propager de 10 à 75 m.s⁻¹ : en effet, entre chaque partie myélinisée de l'axone se trouve une partie « à nu » de l'axone qui, elle, est conductrice. On appelle cet endroit un nœud de Ranvier. Ainsi, l'influx saute d'un nœud de Ranvier à l'autre le long de l'axone, ce qui lui permet de parcourir le même trajet en un temps moindre. C'est ce que l'on nomme la « conduction saltatoire ». Dans le corps humain, ce mode de conduction est utilisé là où la vitesse d'un influx doit être rapide. Les nerfs qui se dirigent vers les muscles squelettiques, par exemple, sont fait de fibres myélinisées à conduction saltatoire.

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De la vie à plus de 121 degrés celsus

La limite supérieure de TempératureGrandeur physique liée à la notion immédiate de chaud et froid. Deux corps en contact ont tendance à égaliser leurs températures, par échange de chaleur (équilibre thermique). Les thermomètres fournissent une mesure de la température en utilisant des phénomènes comme la variation de la pression...');" onmouseout=killlink()>température à laquelle la vie pouvait encore se développer était jusqu'à présent de 113 degrés celsus. Ce record était détenu par un micro-organisme hyperthermophile dénommé Pyrolobus fumarii. Il vient d'être battu par un autre micro-organisme parvenant à se développer à 121 degrés celsus, d'où le nom provisoire qui lui a été donné : Souche 121, en attendant que les chercheurs achèvent sa description.
La limite supérieure de température à laquelle la vie est encore possible est un paramètre clé pour permettre de délimiter quand et où la vie pourrait avoir évolué sur une TerreParmi les huit planètes du Système solaire, la Terre est une des quatre planètes telluriques, solides, de composition (roches silicatées et fer) et de densité moyenne voisines (entre 3,9 pour Mars et 6,1 pour Mercure), la densité moyenne de notre planète étant de 5,52. Structure du globe...');" onmouseout=killlink()>Terre primitive chaude, la profondeur à laquelle la vie existe en dessous de la surface terrestre et le potentiel existant pour la vie en termes d'environnements chauds, extraterrestres.

Souche 121 vit au fond de l'océan, dans un environnement de sources hydrothermales. L'eau émerge du plancher océanique, chauffée à l'extrême par le MagmaMot grec signifiant "pâte". Matériau plastique et chaud résultant de la fusion partielle du manteau. En remontant vers la surface le magma subit généralement des transformations dans la chambre magmatique et les gaz qui y sont dissous commencent à se séparer. Un magma dégazé devient une...');" onmouseout=killlink()>magma. La pression immense de ces profondeurs abyssales empêche l'eau chaude de se transformer en vapeur. Les échantillons cultivés par Lovley et Kashefi ont été prélevés à près de deux kilomètres et demi en dessous de la surface océanique, dans le Pacifique, par une équipe de l'Université de Washington conduite par John Baross. Les représentants de la Souche 121 sont des archaea, organismes unicellulaires similaires aux BactérieMicro-organisme unicellulaire sans noyau (procaryote) dont le génome est constitué d\'ADN. La bactérie contient un seul chromosome et éventuellement des plasmides.Certaines bactéries peuvent être pathogènes. Chez l\'Homme les symptômes d\'une infection bactérienne sont similaires à ceux observés...');" onmouseout=killlink()>bactéries, qui apprécient en règle générale la SalinitéMasse de sels contenue dans 1 kg d\'eau de mer. On l\'évalue maintenant en mesurant la conductivité et on l\'exprime en ups : unité pratique de salinité, qui équivaut approximativement à 1mg/g de sels. La salinité de l\'eau de mer est en moyenne de 35 ups, soit 35 g/kg.');" onmouseout=killlink()>salinité, l'alcalinité, l'acidité, la pression, le froid et la chaleur extrêmes. Les archaea figurent parmi les premières branches de l'arbre de la vie sur Terre.
Les unicellulaires de la Souche 121 utilisent le FerElément métallique de densité 7,87 et fondant à 1535 degrés Celsius. Numéro atomique 26, masse atomique 55,85.Le métal est ductile, malléable, magnétique et se trouve sous différentes formes de minerais dans la nature. C\'est le métal de base des aciers et des fontes.Son abondance et ses...');" onmouseout=killlink()>fer comme d'autres organismes l'OxygèneGaz essentiel au métabolisme et à la survie de l\'organisme. Il est transporté des poumons aux tissus par l\'hémoglobine se trouvant dans les érythrocytes. Il se lie à la myoglobine dans les muscles.');" onmouseout=killlink()>oxygène. C'est une nouvelle forme de respiration, précise Lovley. Beaucoup d'archaea utilisent aussi le sulfure. A l'instar de l'action de l'oxygène chez les humains, le fer permet aux archaea de la Souche 121 de brûler leur nourriture afin de produire de l'énergie.


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À LA RECHERCHE DU POINT G

 Un sujet que la science explore avec l'IRM,...... la libération sexuelle, les conflits idéologiques et bien sûr…la notion de plaisir. 

Tracy,lève la main pour signaler un 7ième orgasme,par la seul pensée, en 10 minutes!

Jouir par la pensée seul: Je pense donc je jouis.
Ici,on peut voir les aires sensorielles du cerveau.



Selon Beverly Whipple,infirmière ,docteure neurophysiologiste ,utilise l'imagerie(IRM)dans la stimulation sexuelle ,a l'Université Rutgers au New Jersey.

Peut-on alors dire que l'orgasme vaginal n'est en fait qu'un orgasme clitoridien créé par une stimulation interne? Selon les recherches de Barry Komisaruk, il n'en est pas ainsi, et cela pour deux raisons. Premièrement, il a utilisé l'IRM, pour cartographier les régions du cerveau qui s'activaient en fonction de l'organe stimulé. «Les sensations vaginales, clitoridiennes et utérines sont acheminées à la même région du cerveau par différents nerfs, explique-t-il; cette "carte du cerveau" montre que le vagin et le col de l'utérus ont leur propre réseau sensoriel, bien distinct de celui du clitoris.»
















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La microfibre de cellules pour reconstruire les tissus vivants

Photo 18percentgrey / Fotolia

PARIS - Des chercheurs japonais sont parvenus à créer artificiellement des microfibres bourrées de protéines et de cellules, qui peuvent ensuite être pliées et tissées pour reproduire certaines fonctions des tissus vivants.

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Shoji Takeuchi, de l'Institut de science industrielle de Tokyo, et son équipe, sont ainsi parvenus à stabiliser le taux de sucre d'une souris diabétique à laquelle ils avaient implanté une de leur création renfermant des cellules du pancréas sécrétant de l'insuline.
Ces «microfibres cellulaires» pourraient à terme permettre aux médecins de reconstruire «in vivo» des tissus musculaires, des vaisseaux sanguins ou des réseaux nerveux, estiment les chercheurs, qui publient leurs travaux dimanche dans la revue scientifique britannique Nature Materials.
Les scientifiques savent depuis longtemps fabriquer des microfibres à base d'hydrogel artificiel - un gel polymère contenant une très forte proportion d'eau - et les combiner pour former des structures en 3D. Mais ces gels n'étant pas des constituants naturels des enveloppes de la cellule, ils ne sont pas capables de reproduire les liaisons cellulaires caractéristiques des tissus vivants.
Quant aux protéines constituant l'enveloppe des cellules (protéines extracellulaires), comme le collagène ou la fibrine, elles demandent beaucoup plus de temps pour se gélifier et ne peuvent donc pas remplacer l'hydrogel artificiel avec ces techniques classiques.
Pour réaliser leurs «fibres cellulaires», les chercheurs japonais ont donc procédé en plusieurs étapes.
D'abord, ils ont utilisé une sorte de micro-seringue pour créer un minuscule tube d'hydrogel artificiel classique, un boyau fourré comme un boudin d'un mélange de protéines et du type de cellules souhaité.
Bien protégé par ce tube d'hydrogel, les protéines ont tout le temps nécessaire pour se transformer à leur tour en un gel solide, tandis que les cellules du mélange se multiplient confortablement dans un milieu propice.
Dernière étape du procédé: une enzyme digère l'hydrogel artificiel et libère la fibre cellulaire de son moule.

Briques pour la reconstruction

Trois types de protéines et dix sortes de cellules différentes ont été testées avec succès pour produire une fibre au diamètre microscopique mais mesurant jusqu'à un mètre de long, souligne l'étude.
Shoji Takeuchi et son équipe ont ensuite voulu tester les capacités de leur invention.
Une fibre fabriquée à partir de cellules cardiaques de rat commençait à se contracter spontanément au bout de trois jours, faisant bouger la totalité de la structure.
Une autre fibre, incorporant des cellules qui tapissent les veines humaines (endothéliales), fabriquait au bout de quatre jours une réplique de vaisseau sanguin. Une troisième, réalisée à base de cellules cérébrales de rat, parvenait à créer un réseau de neurones le long de ce tube.
Mieux encore, les chercheurs ont ensuite tissé trois fibres cellulaires, d'une longueur totale de 2,5 mètres, pour produire une sorte d'étoffe de 2 cm sur 1 cm, elle-même pliée pour aboutir à une structure en trois dimensions.
Pour les auteurs, c'est la preuve que leurs «fibres cellulaires peuvent servir de briques pour des assemblages de tissus plus complexes» dont les fonctions peuvent être régulées en faisant communiquer entre elles les cellules qui les composent.
Grâce à une fibre de 20 cm de long renfermant des cellules pancréatiques, pliée puis implantée dans le rein d'une souris diabétique, ils ont stabilisé son taux de sucre dans le sang durant au moins 13 jours.
Le procédé pourrait être perfectionné grâce à d'autres «techniques d'assemblage, comme le moulage, l'impression ou l'auto-assemblage», pour reconstruire des tissus complexes à grande échelle où «les vaisseaux sanguins et réseaux nerveux seraient intégrés organiquement à d'autres types de cellules», estiment les auteurs.

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Séquencer le génome entier d'un individu pour moins de 1 000 dollars et en deux heure

La machine miracle qui décrypte le génome humain en quelques heures pourrait révolutionner les soins.  © AFP / Ethan Miller

Révolution: une machine pour décoder le génome individuel en quelques heures

DAVOS - C'est la révélation de Davos, une lueur d'espoir dans un océan de morosité: une machine miracle qui permet de décrypter le génome humain en quelques heures et pourrait révolutionner les soins.
Au Forum économique mondial, le Ion Proton a été présentée pour la première fois en Europe par son créateur l'Américain Jonathan Rothberg, un biotechnicien de 48 ans, directeur général de Ion Torrent Systems, propriété de la société américaine Life Technologies qui produit le Ion Proton.
Grâce à cette machine permettant de décoder rapidement l'ADN d'un individu grâce à des puces à semi-conducteurs, les malades n'auront plus besoin d'attendre des semaines pour savoir s'ils ont un cancer et les médecins sauront immédiatement de quelles maladies ils souffrent, ce qui leur permettra de choisir le type de thérapie adaptée, d'éviter des retards préjudiciables ou, pire, des erreurs, et de sauver des vies.
Plus tard, des chercheurs dans les pays en développement pourront grâce à cette machine identifier de nouveaux virus ou vérifier la qualité de l'eau.
Et la police scientifique pourra rechercher le profil ADN d'un suspect aussi rapidement que dans les séries policières télévisées et les militaires sur le terrain pourront identifier les corps de leurs compagnons d'armes ou de leurs ennemis.
À Davos où la finance internationale fait grise mine, Rothberg a été accueilli comme une rock star de la science.
«C'est un génie. Je veux acheter ses machines», s'enthousiasme Sami Sagol, un neuroscientifique israélien qui soutient la recherche.
«J'étais assis à côté de lui lors du dîner. Il est époustouflant», dit un jeune banquier qui a trouvé les débats scientifiques du Forum plus attrayants que les sujets économiques.
Rothberg, bonnet de ski sur la tête et chemise rayée aux couleurs vives, explique que sa trouvaille permet de passer de la tâche laborieuse du séquençage du génome humain à l'ère des puces à semi-conducteurs.
Sans fausse modestie, il compare cette révolution à celle qui a permis de passer du gros ordinateur occupant toute une salle au PC à usage domestique. Il prédit qu'un jour, le Ion Proton actuellement de la taille d'une photocopieuse, pourra être réduit et transporté à la main comme les ordinateurs portables.
«C'est la première machine qui permet de séquencer le génome entier d'un individu pour moins de 1 000 dollars et en deux heures», a-t-il dit dans une interview à l'AFP à Davos.
«Auparavant, elles pouvaient coûter plus d'un demi-million de dollars et cela prenait des semaines pour avoir les informations sur votre génome», dit-il. Le génome d'un individu est l'ensemble du matériel génétique codé dans son ADN. Chaque individu a un génome unique.
«Le Ion Proton est destiné à la recherche pour découvrir de nouveaux gènes dans les maladies du cancer, de l'autisme ou des diabètes», explique-t-il encore.
«Mais il est aussi destiné à la médecine clinique pour être certain que l'on donne le bon traitement à la bonne personne et pour aider à diagnostiquer les maladies chez les nouveaux-nés», ajoute Jonathan Rothberg.
Les échantillons d'ADN sont introduits dans une puce de 2,5 cm, puis dans le Ion Proton, à l'instar d'une carte SIM dans un téléphone portable, et deux heures plus tard, le code génétique peut être déchiffré dans sa totalité.
«Quand mon fils Noah est né, il a été immédiatement emmené aux soins intensifs car il avait des difficultés à respirer. J'ai réalisé alors que j'étais moins intéressé par le génome humain en tant que concept abstrait que par celui de mon propre fils», raconte-t-il. «Il me fallait une technologie adaptée. Et pendant qu'il était en soins intensifs, j'ai eu l'idée des puces à semi-conducteurs».
Noah s'est rétabli. Il n'avait pas une maladie génétique en fin de compte. Mais une fois que le Ion Proton sera utilisé communément dans les hôpitaux, d'autres parents attendront moins longtemps d'être fixés sur le sort de leur enfant.


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mChip: Une biopuce pourrait révolutionner le dépistage de maladies(Sida etc ...)

© AFP / Archives

PARIS - Un test sanguin portatif bon marché, un «labo sur puce» très facile à utiliser, permet de détecter le virus du sida, la syphilis ou d'autres maladies infectieuses, avec une fiabilité équivalente à celle des coûteux laboratoires hospitaliers, selon une étude publiée dimanche.
Des chercheurs ont testé des prototypes de cette biopuce, de la taille d'une carte bancaire, sur des centaines de patients au Rwanda et sont parvenus à un taux de détection dont la précision frise les 100%, indique l'étude publiée dans la revue scientifique Nature Medicine.
Baptisé «mChip», ce laboratoire d'analyse de sang miniaturisé sur une puce électronique, dont le coût de production estimé ne dépasserait pas un dollar pièce, pourrait constituer dans un avenir proche la solution rêvée pour les patients des régions les plus pauvres du monde.
«L'idée est de produire un grand éventail de tests accessible à n'importe quel type de patients dans le monde, plutôt que de les contraindre à se rendre dans une clinique pour un prélèvement de sang et à attendre les résultats des jours et des jours», explique Samuel Sia, enseignant à l'Université américaine de Columbia et concepteur de cette biopuce.
Capable de dépister différentes protéines, révélatrices des maladies qui leur sont liées, dans un seul échantillon de sang, ce dispositif serait même probablement meilleur marché et plus fiable que les tests rapides «à bandelette» actuellement disponibles, dont les résultats peuvent être mal interprétés.
D'après ses inventeurs, pour lire le résultat de la «mChip», il suffit d'un détecteur aussi facile d'utilisation qu'un téléphone mobile et coûtant une centaine de dollars seulement.
Le dispositif utilise une technologie fondée sur des nano-particules d'or et d'argent couplées à une puce électronique enfermées dans un boîtier plastique.
Une dizaine de maladies différentes peuvent être dépistées simultanément, l'appareil réagissant de manière distincte lorsqu'il entre en contact avec les «marqueurs» biologiques d'une de ces maladies. Et il produit un film plus ou moins opaque selon la concentration d'agents pathogènes contenus dans l'échantillon de sang.
Les résultats peuvent alors être mesurés à l'aide de détecteurs optiques ou même interprétés à l'oeil nu.

REG.:

Anatomie humaine: Google aide la médecine avec le «Body Browser»

Le programme affiche l'image d'une femme en tenue de gym. Avec votre curseur, vous pouvez enlever les couches successives de son corps.

Les médecins et étudiants en médecine vont bientôt pouvoir profiter d'un nouvel outil développé par Google pour explorer l'anatomie humaine et expliquer les procédures chirurgicales aux patients.

Le 16 décembre, Google a inauguré le Body Browser, un outil qui permet de voir le corps humain en 3 dimensions, couche par couche et dans les détails.

Conçu comme un outil pédagogique, le Google Body Browser a été lancé en version bêta. Il faut pour cela que votre navigateur soit compatible WebGL, ce qui n'est pas le cas de tous les navigateurs (le navigateur Chrome de Google est compatible WebGL).

Le programme affiche l'image d'une femme en tenue de gym, face à l'objectif. Avec votre curseur, vous pouvez enlever les couches successives de son corps (mais pas ses vêtements) pour étudier son anatomie (structure musculaire, organes, veines, nerfs).

Si vous voulez plus d'infos sur les parties du corps qui sont révélées, vous pouvez cliquer sur «Labels» et le programme se transforme en manuel d'anatomie, avec des notes détaillées sur les différentes parties du corps.

Outil pour la médecine

Pour les étudiants en médecine, le Google Body Browser pourrait bien remplacer les croquis traditionnels et les programmes de restitution en 3D qui sont bien plus chers (et beaucoup plus détaillés) comme «Primal Pictures» ou «Visible Body», vendus plusieurs centaines d'euros pour une seule partie du corps.

En attendant, les docteurs disent qu'ils pensent que le produit pourrait se développer pour devenir un nouvel outil prisé de la profession, à l'instar de Skype, qui permet aux docteurs, aux infirmiers et infirmières et aux travailleurs sociaux d'échanger des infos avec leurs patients et les membres des familles des patients en vidéoconférence.

Dans un entretien avec le site consacré aux nouvelles technologies TechNewsWorld, le docteur américain Eric Rackow, spécialisé dans la médecine pour le seniors, ajoute: «Parmi nos outils pédagogiques en ligne, il y a une série de séminaires web sur comment s'occuper des patients, une application iPhone/iPad, et un programme appelé Managing Complex Chronic Conditions qui aide à évaluer les risques d'hospitalisation chez les patients».

Pour l'égalité des sexes, Google a annoncé avoir prévu un modèle masculin pour le Body Browser, qui devrait bientôt arriver.

REF.:

Cellules souches: Des scientifiques obtiennent une souris à partir de 2 mâles

Cette innovation pourrait préserver des espèces en voie de disparition et aider des couples homosexuels à avoir leurs propres enfants. © AFP/ Teruhiko Wakayama

Des scientifiques américains ont utilisé des cellules souches pour obtenir des souris provenant de deux mâles. Cette innovation pourrait préserver des espèces en voie de disparition et aider des couples homosexuels à avoir leurs propres enfants.

Selon cette étude publiée mercredi dans le journalBiology of Reproduction, des scientifiques du Texas spécialisés dans la reproduction sont parvenus à manipuler des cellules souches provenant d'un fœtus mâle (XY) d'une souris pour produire des cellules souches pluripotentes induites (CPi).

Cellules XO

Certaines des cellules souches qui ont été créées ainsi ont naturellement perdu leur chromosome Y pour devenir une cellule souche de type XO.

Ces cellules XO ont été injectées dans des embryons venus de souris femelles et transplantées dans une souris porteuse qui a donné naissance à deux souris portant un chromosome X du fœtus mâle d'origine.

Ces souris ont grandi et ont plus tard pu s'accoupler avec des souris mâles normales: leur progéniture présentait du matériel génétique venant des deux pères.

L'étude a été menée par Richard R. Behringer au MD Anderson Cancer Center.

Les chercheurs ont déclaré qu'avec une variation de cette technique «il serait aussi possible de générer du sperme à partir d'un donneur femelle et produire des mâles viables et des rejetons femelles avec deux mères».

Ils ont néanmoins estimé que le chemin serait long avant de pouvoir appliquer une telle technique aux humains.

REF.:

La revanche des microbes

La revanche des microbes fait le portrait de ces bactéries qui ont acquis, grâce à leur capacité à muter et à transférer leurs gènes, une résistance à de multiples antibiotiques. En cause, la surconsommation médicale et agricole qui a abouti à une saturation de l’environnement générant une intense pression sélective à l’origine des « multirésistances » bactériennes. Aussi les antibiotiques ne sont plus aujourd’hui un remède miracle, mais une ressource dont l’usage doit être limité.

Les bactéries existe depuis 3,5 milliards d’années et du combat désespéré mené par l’homme pour résister aux épidémies. Dans ce contexte, la découverte de la pénicilline en 1928 tient du miracle. Son efficacité ne sera pas démentie durant plusieurs décennies, pendant lesquelles le développement de la recherche sur les antibiotiques et leur diffusion a porté à croire que nous en avions terminé avec les microbes. C’était sans compter leur extraordinaire pouvoir d’adaptation : certaines souches, depuis les années 1980, sont en effet devenues résistantes.

Un exemple de bactérie dont aucun antibiotique ne peut contrer est le staphylocoque doré (staphylococcus aureus,et qui est a l'origine du furoncle.Le furoncle est une folliculite profonde avec nécrose périfolliculaire dont le germe responsable est le staphylocoque doré (staphylococcus aureus), ce qui provoque la suppuration et la nécrose du follicule et du derme avoisinant. Ceux-ci sont éliminés sous forme d'une masse jaunâtre : le bourbillon. Le furoncle est aussi appelé clou du fait de la forme acuminée (en forme de pointe) de la tuméfaction¹.

Il existe plus de 10 000 molécules antibiotiques, mais seulement une centaine, dont un quart sont des pénicillines, sont efficaces et utilisables pour des applications thérapeutiques. Les autres sont trop toxiques, trop instables ou ont une biodisponibilité insuffisante chez l'homme. La plupart des antibiotiques sont des produits naturels, synthétisés par des procaryotes, des champignons, des végétaux supérieurs, des animaux ou des lichens.

Et les bactéries vivent avec nous aussi;comme dans le sol, les bactéries de la rhizosphère (couche de sol fixée aux racines des plantes) fixent l’azote et produisent des composés azotés utilisés par les plantes (exemple de la bactérieAzotobacter ou Frankia). En échange, la plante excrète au niveau des racines des sucres, des acides aminés et des vitamines qui stimulent la croissance des bactéries. D’autres bactéries commeRhizobium sont associées aux plantes légumineuses au niveau de nodosités sur les racines.

Il existe de nombreuses relations symbiotiques ou mutualistes de bactéries avec des invertébrés. Par exemple, les animaux qui se développent à proximité des cheminées hydrothermales des fonds océaniques comme les vers tubicoles Riftia pachyptila, les moules Bathymodiolus ou la crevette Rimicaris exoculata vivent en symbiose avec des bactéries chimiolitho-autotrophes.
Buchnera est une bactérie endosymbiote des aphides (puceron). Elle vit à l'intérieur des cellules de l'insecte et lui fournit des acides aminés essentiels. La bactérie Wolbachia est hébergée dans les testicules ou les ovaires de certains insectes. Cette bactérie peut contrôler les capacités de reproduction de son hôte.
Des bactéries sont associées aux termites et lui apportent des sources d'azote et de carbone.

Des bactéries colonisant la panse des herbivores permettent la digestion de la cellulose par ces animaux. La présence de bactéries dans l’intestin de l’Homme contribue à la digestion des aliments mais les bactéries fabriquent également des vitamines comme l’acide folique, la vitamine K et la biotine⁴⁹.
Des bactéries colonisent le jabot d'un oiseau folivore (consommateur de feuilles), le Hoazin (Opisthocomus hoazin). Ces bactéries permettent la digestion de la cellulose des feuilles, de la même manière que dans le rumen des ruminants.

Des bactéries bioluminescentes comme Photobacterium sont souvent associées à des poissons ou des invertébrés marins. Ces bactéries sont hébérgées dans des organes spécifiques chez leurs hôtes et émettent une luminescence grâce à une protéine particulière : la luciférase. Cette luminescence est utilisée par l'animal lors de divers comportements comme la reproduction, l'attraction de proies ou la dissuasion de prédateurs.

De même, une bactérie demeurée endormie depuis 250 millions d'années a été découverte dans un cristal de sel. Elle a été découverte par Russell Vreeland de l'université de West Chester enPennsylvanie dans un lit de sel à environ 600 mètres sous terre, près de Carlsbad au Nouveau-Mexique.

La résistance aux antibiotiques est aussi ancienne que les antibiotiques eux-mêmes et bien antérieure à leur utilisation par l'Homme.

Une fraction importante des antibiotiques connus sont en effet des composés naturels produits par des micro-organismes. Ainsi, de nombreux antibiotiques sont fabriqués par des bactéries de la famille des actynomycètes, comme la streptomycine qui est produite par Streptomyces griseus.
La sécrétion d'antibiotiques (contre laquelle la bactérie doit donc résister) est aussi une stratégie développée par certaines bactéries pour éliminer leurs compétitrices de leur environnement. Ces bactéries productrices d'antibiotiques ont développé plusieurs enzymes leur permettant de résister à la molécule qu'elles produisent, afin de ne pas en être elles-mêmes les victimes : ces micro-organismes fabriquent en même temps le poison et l'antidote. Par transfert entre bactéries, les gènes codant ces enzymes de résistance peuvent se propager et transmettre la capacité de résistance à d'autres espèces, ce qui est observé dans l'environnement.

De manière générale, la résistance aux antibiotiques résulte d'une évolution par sélection naturelle, les antibiotiques exerçant une pression sélective très forte, en éliminant les bactéries sensibles. Les bactéries présentant une mutation leur permettant d'y survivre continuent à se reproduire, en transmettant à leur descendance leurs gènes de résistance, produisant rapidement une génération de bactéries pleinement ou majoritairement résistantes.

Voici la liste des plus résistant aux antibiotiques:

Staphylococcus aureus (couramment appelé « Staphylocoque doré ») est l'un des micro-organismes pathogènes offrant le plus de résistance. Il se développe sur les muqueuses et la peau d'environ un tiers de la population, et il s'adapte très rapidement à la pression sélective des antibiotiques. Ce fut la première bactérie à présenter une résistance à la pénicilline -- dès 1947, soit cinq ans après le début de la production de masse de cet antibiotique. La méticilline était alors l'antibiotique de choix. Le SARM (Staphylococcus aureus résistant à la méticilline) a été découvert en 1961 en Grande-Bretagne.

Le SARM est désormais assez courant en milieu hospitalier : il était responsable de 37% des cas fatals de septicémie au Royaume-Uni en 1999, soit 4% de plus qu'en 1991. La moitié de tous les staphylocoques dorés aux États-Unis sont résistants à la pénicilline, la méticilline, la tétracycline et l'érythromycine.

La vancomycine est l'antibiotique qui reste efficace dans ce cas pour l'instant. Une nouvelle classe d'antibiotiques, les oxazolidinones, est disponible depuis les années 1990 et la première application commerciale, le linézolide est comparable à la vancomycine pour son efficacité contre le SARM.

Toutefois, un VRSA (Staphylococcus aureus résistant à la vancomycine) a été identifié en 1997 au Japon et a été trouvé depuis dans des hôpitaux en Angleterre, France et États-Unis. Le VRSA est aussi désigné sous le terme GISA (glycopeptide intermediate Staphylococcus aureus) ou VISA (vancomycin intermediate Staphylococcus aureus), indiquant une résistance à tous les antibiotiques glycopeptidiques.

Enterococcus faecium est une autre bactérie multirésistante trouvée en milieu hospitalier : résistance à la pénicilline en 1983, à la vancomycine en 1987 et au linezolide à la fin des années 1990.

Des pneumonies résistantes à la pénicilline ont été détectées depuis 1967, comme la gonorrhée résistante à la pénicilline. La résistance aux substituts de la pénicilline ne se limite pas auxstaphylocoques dorés.

Depuis 1993, Escherichia coli est résistante à 5 variantes de quinolones. Mycobacterium tuberculosis est couramment résistant à l'isoniazide et à la rifampicine et parfois complètement résistant aux traitements courants.

D'autres pathogènes offrent certaines résistances comme Salmonella, Campylobacter, et Streptococcus.

En 2009 une entérobactérie produisant une enzyme de type "New Delhi métallo-beta-lactamase" (et dénommée NDM-1), est identifiée pour la première fois chez un patient suédois ayant été hospitalisé en Inde ⁴.

REF.: Wiki