Le suicide est une maladie génétique

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de La toile
D’habitude, les recherches sur le suicide sont forcément déprimantes. Celle-ci donne un espoir intéressant : certaines personnes seraient plus sujettes à mettre fin à leur jour : question de génétique… Si cela s’avère, il y a donc espoir de se focaliser sur les gènes qui poussent certains et certaines à l’acte. Il est aussi intéressant de pouvoir dire à un patient qu’il est poussé à avoir des idées très noires, car sa nature le pousse ainsi ; il faut donc se battre contre elle, comme une personne handicapée lutte jour après jour contre son handicap. On peut aussi tenter de mettre au point des médicaments qui ciblent le gène incriminé.

Des chercheurs ont repris les résultats de 11 études antérieures concernant 3352 personnes (dont 1202 avaient un comportement suicidaire) et ont ajouté leurs propres études concernant des schizophrènes. Ils ont confirmé que, parmi les personnes qui ont un diagnostic psychiatrique, celles qui présentent de la variation « méthionine » (ou « Met » pour les intimes, il s’agit d’un acide aminé) du gène BDNF ont un plus grand risque d’avoir un comportement suicidaire. Environ 90 % des gens qui se sont vraiment tués avaient un problème mental comme schizophrénie, dépression, désordre bipolaire (maniaco-dépressif) ou des problèmes d’humeur instable. Ce n’est encore qu’une pièce du puzzle, car les facteurs environnementaux ont aussi du poids, mais on avance.

Production de cellules pancréatiques humaines

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Organe complexe, le pancréas est à la fois le site de production d’hormones et l’acteur de leur libération dans l’organisme. La partie endocrine, c’est-à-dire productrice d’hormones, de cet organe est composée notamment de cellules alpha et bêta organisées en îlots dits de « Langerhans », ces cellules produisant respectivement du glucagon et de l’insuline. Rappelons que ces deux hormones régulent le taux de sucre dans l’organisme. La destruction des cellules bêta productrices d’insuline conduit au diabète de type 1 alors que la perturbation de leur fonctionnement entraîne un diabète de type 2, des maladies qui touchent plus de 3 millions de personnes en France.

Depuis une trentaine d’années, des chercheurs du monde entier tentent sans succès de reproduire ces cellules bêta. Or Raphael Scharfmann, directeur de recherche Inserm au sein de l’Unité 845 « Centre de recherche Croissance et Signalisation », en collaboration avec l’équipe du CNRS de Philippe Ravassard du Centre de recherche de l’Institut du cerveau et de la moelle épinière (CNRS/UMPC/Inserm) vient de réaliser cette « première » en produisant des cellules bêta pancréatiques humaines.

La première étape a consisté à transférer dans un fragment de pancréas foetal humain un vecteur viral comprenant un gène « immortalisant » sous contrôle d’un promoteur spécifique des cellules bêta. Précisons que si le vecteur viral peut s’intégrer au hasard dans l’ADN de très nombreuses cellules, le gène immortalisant, lui, a la spécificité de ne s’exprimer que dans les cellules bêta. D’où un avantage sélectif pour ces dernières qui vont alors pouvoir se multiplier sans jamais mourir.

Au cours d’une seconde étape, le tissus pancréatique est transplanté dans l’organisme d’une souris immunodéficiente (scid), permettant ainsi la différenciation et l’amplification des cellules bêta matures. Au bout de plusieurs mois, la tumeur formée est alors retirée et dissociée, et les cellules générées sont amplifiées en culture, des lignées de cellules bêta stables étant alors obtenues. Un protocole complexe qui a permis ainsi aux chercheurs d’obtenir plusieurs lignées, dont certaines ont des propriétés moléculaires et fonctionnelles très proches d’une cellules humaine adulte.

Une vidéo sur les secrets de fabrication de l’insuline est disponible en ligne sur le site de l’INSEM à l’url :
http://redirectix.bulletins-electroniques.com/SilXW

Pour tester l’efficacité de ces cellules, les chercheurs les ont ensuite greffées à une souris diabétique chez laquelle elles ont alors parfaitement restauré le contrôle de la glycémie. Grâce à ces travaux, dont les résultats viennent d’être publiés dans la revue The Journal of Clinical Investigation, de nombreuses équipes dans le monde vont désormais pouvoir travailler avec ces cellules bêta humaines tant attendues. En outre, ces travaux représentent une base solide pour la définition de nouvelles approche thérapeutiques des diabètes. Précisons enfin que cette collaboration scientifique a conduit à la création d’une start-up, EndoCells.

Remplacer nos organes malades par des neufs

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De nombreuses personnes attendent un donneur pour une transplantation d’organe. Comme la liste d’attente est longue, certains d’entre eux meurent chaque jour. Il faut non seulement un organe, mais aussi une compatibilité, sinon l’organisme peut rejeter l’organe étranger. Une solution est de créer des organes « bioartificiels » à partir des propres cellules du patient. Déjà 30 personnes ont reçu une vessie toute neuve créée de cette manière ; d’autres organes devraient suivre.
Les organes régénérés
Cela fonctionne grâce aux progrès de la médecine régénératrice. On prélève des cellules et on les fait se multiplier sur une « matrice » (une sorte de moule). Certains organes sont plus faciles à reproduire que d’autres (certains ont de nombreux vaisseaux sanguins comme le foie ou les reins). On vient toutefois de réussir un « foie » tout neuf en l’ « imprimant » en trois dimensions, couche après couche.
Certaines copies d’organes peuvent ne pas être réalisées facilement, en particulier en cas de cancer avancé. Une solution est d’avoir à disposition une banque de cellules souches, récoltées au sein du fluide amniotique, donc sans toucher au bébé dans l’utérus.

Comment domestiquer la sélection naturelle?

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Un récent article du New Scientist fait le point sur ce qui pourrait bien être la prochaine révolution dans le domaine de la biologie synthétique. Il s’agit de domestiquer le processus de la sélection naturelle lui-même. Les nouvelles sciences comme la biotechnologie se heurtent à une série de problèmes que les anciennes sciences de l’ingénierie ne connaissaient pas (ou peu) : ceux posés par les systèmes complexes, dont les êtres vivants sont l’archétype. Notre corps est composé à 75% d’eau. Comment imaginer qu’en y ajoutant 25 % d’autres composés chimiques, on obtiendrait un tel résultat ? C’est ce qu’on appelle “l’émergence”. La combinaison d’un certain nombre d’éléments génère des propriétés qui ne pourraient être déduites d’une simple analyse des composants de base. L’émergence produit des résultats fabuleux, mais c’est une plaie pour les ingénieurs : elle signifie qu’il est impossible de manipuler un système complexe de manière prévisible.
Du coup, les chercheurs en biologie synthétique essaient d’éviter cette complexité en construisant des briques de vivant “simplifiées” et contrôlables. Comme le dit Drew Endy, célèbre évangéliste de la méthode des biobricks : “Les ingénieurs abominent la complexité. Je déteste les propriétés émergentes. J’aime la simplicité. Je ne veux pas que l’avion que je vais prendre demain manifeste des propriétés émergentes pendant son vol.”
Mais la technologie offre une autre option : accepter la complexité, faire comme la nature, et laisser l’évolution accélérer les choses. C’est la voie défendue par George Church, professeur de génétique à Harvard et au MIT. Church a déjà fait parler de lui ces derniers temps. En 2007, il faisait dans la revue en ligne The Edge une prophétie folle pour l’époque : “Dans l’année, affirmait-il, les gens pourront consulter leur génome”. Et effectivement, 11 mois plus tard, apparaissaient 23andMe et les autres sociétés de génomique personnelle. Il a ensuite créé le projet “Personal Genome” qui offrait aux volontaires un séquençage complet et gratuit de leur ADN à condition d’accepter de voir ses données rendues publiques. Mais c’est une autre de ses idées, celle d’une “machine à évolution”, qui a retenu l’attention du New Scientist.
Harris Wang, étudiant en troisième année de l’équipe de Church, en a inventé la première mouture en 2009. Son but était de produire une grande quantité de lycopène, la protéine qui donne sa couleur rouge aux tomates. Il a donc d’abord sélectionné des bactéries E. Coli capables de produire une petite quantité de ce produit (rappelons qu’avant de faire la une de l’actualité sanitaire, les E. Coli étaient surtout connues pour être les “rats de laboratoire” de l’ingénierie génétique : les organismes sur lesquels on effectue tous les tests). Ensuite, il a synthétisé 50 000 brins d’ADN correspondant, avec des variations, aux 24 gènes susceptibles de produire du lycopène, puis il a entré les bactéries et les brins dans sa machine, et les a laissés se recombiner joyeusement. Il a répété le cycle 35 fois, produit 15 milliards de souches, l’une d’elles produisant cinq fois plus de lycopène que la bactérie originale.
On le voit ici, il ne s’agit pas de créer des mutations au hasard. On sélectionne la séquence qu’on veut améliorer et on effectue les transformations exclusivement sur celle-ci. Avec son expérience, Wang a mis trois jours pour résoudre un problème sur lequel l’industrie biotechnologique planchait depuis des années…
De fait, la technique de Church n’est pas neuve. Elle s’appelle l’algorithme génétique, et a été inventée par John Holland au cours des années 60. D’ailleurs, un grand nombre de chercheurs travaillant dans ce qu’on appelle la “vie artificielle” tentent depuis longtemps d’utiliser la sélection darwinienne pour créer des programmes informatiques de plus en plus sophistiqués. Jusqu’ici, ça n’avait pas très bien marché, et surtout, tout cela se déroulait en virtuel : les formes de vie artificielles étaient des programmes, des séquences de codes. Church, au contraire envisage d’utiliser l’algorithmique génétique dans le monde réel.
Seul problème avec cette méthode, explique le New Scientist, il est facile de produire de nouvelles configurations, mais après, il est plus difficile de les retrouver !
Pour Wang, c’était assez simple. Il a cultivé 100 000 souches et a simplement sélectionné celles qui possédaient le rouge le plus brillant. Mais ce n’est pas toujours aussi facile. Church envisage cependant des solutions au problème. On pourrait par exemple incorporer dans l’ADN à multiplier des biomarqueurs qui s’activeraient lorsqu’un certain résultat est atteint.
Church pense vendre ses machines assez bon marché, à peu près 90 000 $ chacune. “Nous nous efforçons de faire baisser les prix pour tous, plutôt que de faire un grand projet que personne ne peut répéter”, explique-t-il.
Et de se lancer, parallèlement à ses recherches, dans l’entreprise privée. Church a cofondé LS9, une société de biocarburants basée près de San Francisco, et compte utiliser sa machine pour réaliser une E. coli susceptible de produire des biocarburants. Et, on le sait, la perspective de biocarburants plus faciles à produire et moins polluants est le Graal de la biologie synthétique. D’autres bactéries peuvent se révéler précieuses, telle la Shewanella, capable de convertir des métaux toxiques comme l’uranium en une forme insoluble (et donc moins dangereuse) ou les cyanobactéries qui peuvent extraire l’énergie de la lumière grâce à la photosynthèse.
Mais la technologie de Church va bien plus loin. Selon lui, la machine à évolution est le seul moyen de créer de profondes transformations du génome. Pas simplement quelques gènes, comme le font les ingénieurs génétiques d’aujourd’hui (et comme Wang l’a réalisé), mais la réécriture de génomes entiers.
À l’heure actuelle, appliquer d’importants changements même sur le plus petit génome est extrêmement coûteux et laborieux. Ainsi, comme nous rappelle encore le New Scientist, lorsque Craig Venter a, l’an dernier, réussi à remplacer le génome d’une bactérie par son équivalent synthétique, cela lui a réclamé 400 années de travail en temps humain et a coûté autour de 40 millions de dollars.
Si la “machine à évolution” se montrait capable d’accélérer ce processus (et d’en réduire le coût), cela pourrait amener à une accélération de la manipulation du génome humain, avec toutes les questions éthiques que cela pose. Church travaille déjà dessus, à travers une recherche financée par l’Institut national américain du génome, destinée à créer une multitude de cellules humaines pour voir quelles variations pourraient être à l’origine de maladies. “Nous aimerions, explique-t-il, développer les ressources afin que les gens puissent rapidement tester des hypothèses sur le génome humain en en synthétisant de nouvelles versions.”

Nanomédecine au quotidien

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http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/67585.htm
Les nanotechnologies révolutionnent de manière profonde de nombreux domaines. La santé est sans doute un de ceux qui vont bénéficier largement de l’apport des nanosciences. Alors que les traitements se font à l’heure actuelle de manière macroscopique, la nanomédecine ouvre la voie à des traitements ciblés et personnalisés. Ce domaine est très présent à Houston qui accueille, face à face, l’université où sont nées les nanotechnologies en 1985 et qui reste le leader mondial en science des matériaux, Rice University, et le plus grand centre médical du monde, le Texas Medical Center.
Le Methodist Hospital au coeur du Texas Medical Center
Le Texas Medical Center de Houston a été créé en 1945, suite à la mise en place de la fondation M.D. Anderson en 1937. Ce riche industriel texan avait en effet remarqué qu’à sa mort, une grande partie de sa fortune reviendrait à l’état et il était décidé à ce que cela n’arrive pas. Il avait en réaction mis en place une fondation pour financer des projets dans les sciences médicales qui reçu 19 millions de dollars à son décès en 1939.
Les fonds permirent d’acheter un terrain au sein de Houston dédié uniquement à la construction d’hôpitaux et de centre médicaux. Aujourd’hui, 49 institutions liées aux sciences médicales se sont implantées sur le site. Près de 100.000 personnes – dont plus de 20.000 cliniciens et chercheurs – y travaillent chaque jour et 6 millions de patients y sont soignés annuellement. Les hôpitaux disposent aussi de centres de recherche qui brassent plus de 6 milliards de dollars de dépenses en recherche médicale chaque année.
Parmi les institutions de recherche phares du Medical Center se trouvent le MD Anderson Cancer Center [1], le Brown Institute for Molecular Medicine [2] ou encore le Methodist Hospital Research Institute (TMHRI) [3,4]. Dirigé par le Prof Mauro Ferrari, ce dernier s’est installé dans des locaux flambants neufs il y a quelques mois. Plus de 40.000 m2 dédiés à la recherche médicale et à l’enseignement sur les techniques de pointe. Parmi les équipes constituées, un groupe de chercheurs travaille sur l’application des nanotechnologies à la détection et aux traitements des maladies, notamment du cancer.
Les travaux en nanomédecine au TMHRI
Les processus biologiques assurant la vie se produisent à l’échelle des molécules, c’est-à-dire à l’échelle nanométrique. Les nanoobjets présentent alors l’avantage, par leur taille, de pouvoir interagir directement avec les processus biologiques à l’intérieur des cellules vivantes. Pour assurer cette interaction, il faut choisir les matériaux en fonction de leur taille, de leur composition, de leur forme ou encore de leurs propriétés. Pour obtenir les outils adéquats, le travail des chercheurs est semblable à l’assemblage d’un jeu de légo : trouver un matériau qui va servir de moyen de transport et y accrocher divers molécules. Certaines qui permettent de cibler des cellules données, cancéreuses par exemple. D’autres qui, sous l’effet d’une excitation extérieure, vont devenir luminescentes pour fournir une image des tissus. D’autres encore qui serviront de médicament et viendront traiter la cellule en question ou alors qui viendront la détruire.
L’équipe Nanomédecine du Méthodist travaille sur un concept de structure à « plusieurs étapes » (multistage) [5]. Les chercheurs ont développé des nanoparticules de silicium poreux dont la taille est de l’ordre de quelques centaines de nanomètres. Ce matériau présente les avantages de pouvoir être produit facilement en grande quantité, d’être biodégradable via des processus différents en fonction de sa taille et de sa forme et d’être biocompatible. Ces nanoparticules en forme de coupelle, de disques, de sphères ou de bâtonnets servent de vecteur. Au sein de leurs pores peuvent être ajoutées d’autres nanoparticules plus petites comme des nanosphères d’or fonctionnalisées pour l’imagerie ou le traitement.
Les nanoparticules de silicium poreux s’intègrent dans les membranes des cellules. Les cellules ainsi chargées ne voient pas leur activité modifiée et peuvent ainsi continuer leur évolution et même endurer une mitose. Une fois intégrées, les nanoparticules qui ont été transportées au sein des particules de silicium poreux peuvent être libérées directement dans la cellule ciblée. La difficulté des traitements repose ainsi sur la possibilité de franchir les différentes barrières naturelles à toutes les échelles (organe, tissu, cellule) afin d’apporter au bon endroit l’élément qui va interagir avec le processus moléculaire défaillant. La technique multistage permet d’atteindre le niveau ultime : les réactions internes à la cellule. A la clé de ces processus, différents traitements sont possibles. Cibler les cellules cancéreuses pour provoquer leur autodestruction. Cibler des organes comme la rate pour provoquer une réaction vaccinale. Délivrer des antibiotiques ou des antalgiques de manières extrêmement précise afin de réduire les doses.
Les nanomatériaux peuvent aussi servir d’échafaudages pour améliorer la régénération des tissus, surtout des os dans le cas de fractures actuellement non réductibles et nécessitant l’amputation. Une autre voie de recherche concerne le développement de systèmes permettant de délivrer de manière contrôlée dans le temps des médicaments à travers des nanocanaux. Ces travaux pourraient permettre de créer des glandes artificielles et d’améliorer aussi les traitements dans le cadre de la chronothérapie.
Il reste encore à étudier la potentielle toxicité pour l’organisme de ces nanoparticules en fonction des dosages utilisés et de leur évolution dans le corps. Mais, même si ces travaux en sont encore au stade expérimental, ils témoignent du potentiel des nanotechnologies dans leur application aux sciences médicales.
Des possibilités de financement et de collaboration
Ce potentiel s’exprime par l’importance des financements aujourd’hui déployés notamment pour les recherches sur le traitement du cancer pour lequel les nanotechnologies présentent une réelle avancée. Au Texas, la recherche sur le cancer fait l’objet d’une attention particulière avec le développement du Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT) [6]. Ce programme, approuvé par référendum en 2007, autorise l’état du Texas à financer la recherche de pointe sur le traitement du cancer à hauteur de 3 milliards de dollars sur 10 ans. L’équipe de nanomédecine du Methodist Hospital en a déjà bénéficié.
Par ailleurs, afin de développer ses activités de recherche par des collaborations, le Methodist Hospital a mis en place récemment la Methodist Academy, un programme permettant de financer la mobilité des étudiants et des chercheurs pour que ces derniers viennent effectuer des séjours au sein des équipes de recherche du TMHRI [7].

– [1] Le site internet du MD Anderson Cancer Center :http://www.mdanderson.org/
– [2] Le site internet du Brown Institute : http://www.uthouston.edu/imm/
– [3] Le site internet du TMHRI : http://www.methodisthealth.com/tmhri.cfm?id=36171
– [4] Brochure de description du TMHRI : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/8qhvD
– [5] Le site du groupe Nanomédecine du TMHRI :http://www.methodisthealth.com/tmhri.cfm?id=39692
– [6] Le site internet du programme CPRIT : http://www.cprit.state.tx.us/
– [7] Le site internet de la Methodist Academy :http://www.methodisthealth.com/tmhri.cfm?id=40053

Colin Farrell parle de la maladie de son fils

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Atteint du syndrôme d’Angelman qui affecte le développement moteur, le langage et déclenche des crises d‘épilepsie, le petit James âgé de huit ans est devenu le combat de son papa : « Mon fils m’a sauvé la vie, aujourd’hui, je combats pour lui », a avoué Colin Farrell à Larry King.

Il est en admiration face à son fils : « Il se donne beaucoup chez son ergothérapeuthe, son orthophoniste et sa physio pour développer ses facultés motrices. Il est super cool. C’est génial d’être avec lui, je suis fou de lui. Ce n’est pas une histoire triste. Je suis incroyablement chanceux de l’avoir dans ma vie. » Colin a évoqué les difficultés rencontrées dans la prise en charge de la maladie : « Ce syndrome affecte un enfant sur 30 000. Donc évidemment, il n’y a pas beaucoup de financement puisque cela ne rapporte rien aux laboratoires », a dénoncé l’acteur.

Des jambes de 30 kilos.

Rejoignez la communauté SCIencextrAMandy Sellars est une jeune Anglaise souffrant du syndrome de Protéus qui est une maladie génétique rare ressemblant au célèbre « éléphant man » . Cette maladie provoque l’augmentation des membres inférieurs et la jeune femme s’est retrouvée avec des jambes pesant plus de 30kg chacune. Elle se voit obligée de se déplacer uniquement en chaise roulante, sans compter sur les multiples complications, comme des infections liées à cette maladie et les inconforts et souffrances qui en découle.

La jeune femme a décidé de se faire amputer en Janvier 2010. « J’ai souffert de nombreuses infections en un court laps de temps », déclare Mandy au quotidien The Sun. « En outre, j’ai contracté une septicémie, ce qui a conduit les médecins à m’amputer ». Une décision qui a complètement changé l’existence de la résidente d’Accrington dans le Lancashire. « Depuis, je ne suis plus tombée malade. Je ne me suis plus sentie en aussi bonne santé depuis 20 ans », affirme-t-elle.
Aujourd’hui, elle se dit soulagée: « Ma vie est plus agréable que jamais, ma mobilité n’a jamais été aussi bonne. Ma santé physique influence grandement ma santé mentale. Je suis vraiment heureuse. »
200 personnes à travers le monde souffrent de cette maladie.