Des nanorobots apprennent à nager dans le sang

L’idée d’envoyer des robots microscopiques dans le corps humain pour le soigner n’appartient plus à la science-fiction… Une équipe de chercheurs de l'École polytechnique fédérale de Zurich et du Technion a testé avec succès un nanorobot-nageur guidé à l’aide d’un champ magnétique. Injecté dans le circuit sanguin, il pourrait aller diffuser un traitement médical de façon très ciblée.


Le 20/06/2015 à 11:25 - Marc Zaffagni, Futura-Sciences


 
Faire naviguer des nanorobots dans les fluides corporels et notamment le sang est un défi technique aussi immense que crucial. La médecine d’après-demain pourrait s’appuyer sur ces alliés microscopiques pour délivrer des traitements médicaux de façon très ciblée et ainsi éviter de recourir à la chirurgie ou d’autres traitements plus invasifs. © zhouxuan12345678, Flickr, CC BY-SA 2.0
Faire naviguer des nanorobots dans les fluides corporels et notamment le sang est un défi technique aussi immense que crucial. La médecine d’après-demain pourrait s’appuyer sur ces alliés microscopiques pour délivrer des traitements médicaux de façon très ciblée et ainsi éviter de recourir à la chirurgie ou d’autres traitements plus invasifs. © zhouxuan12345678, Flickr, CC BY-SA 2.0
 
 
On entend de plus en plus souvent parler de microrobots ou de nanorobots qui pourraient servir à la pharmacopée dans un avenir pas si lointain. Il y a quelques années déjà, nous parlions des expériences de l’université d’Harvard qui avait réalisé des nanorobots composés de brins d’ADN pour diffuser des médicaments de façon très ciblée à des cellules cancéreuses qui furent détruites à 50 %. L’année dernière, nous avons consacré un article à un microrobot à l’échelle du micron doté d’un système de propulsion inspiré du pétoncle.

Plus récemment, des chercheurs de l’université de Californie à San Diego (États-Unis) ont réussi une grande première en envoyant un nanorobot délivrer des médicaments dans un organisme vivant, en l’occurrence une souris. L’engin, qui mesure 20 micromètres de long et 5 micromètres de diamètre, était propulsé par des bulles de gaz produites par le contenu de l’estomac du rongeur.

La miniaturisation extrême n’est plus un obstacle technique mais il reste une importante difficulté : le contrôle du déplacement. Une fois injectés dans un organisme, ces petits soldats doivent être guidés pour aller diffuser un traitement médical exactement là où il faut, ce qui implique notamment de passer par le circuit sanguin. L’une des pistes techniques les plus prometteuses consiste à utiliser un champ magnétique externe. C’est l’option choisie par une équipe réunissant des scientifiques de l'École polytechnique fédérale de Zurich et du Technion, l’Institut israélien de technologie.


La nage du nanorobot diffère de celle d'un spermatozoïde ou d'une bactérie : ici, le flagelle ondule sous l'action d'un champ magnétique. © American Chemical Society, YouTube

Le nanorobot n'imite pas les flagelles des cellules vivantes mobiles

Dans un article qui vient d’être publié par la revue Nano Letters, les chercheurs décrivent leur « nanorobot-nageur », pas plus grand que l'épaisseur d’une fibre de soie. À cette échelle, les fluides corporels comme le sang ont une viscosité qui, à la nôtre, serait celle de la mélasse. Afin de lui conférer l’agilité nécessaire, les chercheurs ont créé un nanorobot de forme filaire mais articulé et constitué d'un segment en polymère suivi d'une alternance de nanofils métalliques (en nickel) et de polymères faisant office de charnières. Ils ont testé ce dispositif dans un liquide plus épais que du sang en le soumettant à un champ magnétique variable. Le nanorobot s’est alors mis à nager dans un mouvement ondulatoire, en forme de « s », et il pouvait être guidé en jouant sur le champ magnétique. Sa vitesse est équivalente à une fois la longueur de son corps par seconde.

Selon les chercheurs, ce design articulé confère à ce nanorobot une efficacité supérieure à celle d’autres modèles dont la conception s’inspire de la biologie avec un flagelle qui travaille sur un seul axe. « Les travaux de recherche précédents ont mis l’accent sur des design imitant le mouvement rotatif en tire-bouchon des flagelles bactériens ou le battement à plat des flagelles d'eucaryotes », peut-on lire dans l’article. La démonstration a de quoi impressionner, mais on ignore encore si les choses seraient aussi faciles en conditions réelles dans un organisme vivant. Comment ces nanorobots se comporteront-ils une fois soumis à la pression artérielle ? Que deviennent-ils une fois leur mission achevée ? Ces questions, et bien d’autres, vont alimenter les travaux des chercheurs sans doute pour encore un bon moment.

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Une étude française publiée dans la dernière édition du British Medical Journal le confirme : la prise régulière de benzodiazépines sur une période supérieure à 3 mois augmente fortement le risque de survenue de la maladie d'Alzheimer. 


   qu'est-ce que les benzodiazépines ?
Les benzodiazépines sont une classe de médicaments psychotropes, c'est-à-dire qui agissent sur le système nerveux central (cerveau et moelle épinière) en modifiant certains processus chimiques naturels (physiologiques), ce qui entraîne des modifications  de la conscience, de l'humeur, de la perception et du comportement.
Les benzodiazépines ont des propriétés anxiolytiques (contre l'anxiété), myorelaxantes (décontractant musculaire), hypnotiques (provoquant le sommeil), antiépileptiques (contre l'épilepsie) et amnésiantes (provoquant des troubles de la mémoire).
Ils sont couramment utilisés dans le traitement de troubles tels que l'anxiété, les spasmes, l'insomnie, les convulsions, l'agitation ou lors d'un sevrage alcoolique.
En quoi l'usage prolongé des benzodiazépines est-il dangereux ?
On sait depuis de nombreuses années que la prise de benzodiazépines au-delà d'1 mois entraîne une accoutumance (besoin d'augmenter les doses pour obtenir le même effet), une dépendance (difficulté voire impossibilité de se passer du produit), et que l'arrêt du traitement peut provoquer un syndrome de sevrage (réapparition des symptômes de façon plus marquée, risque de chute de la tension artérielle, de délire psychotique, d'hallucinations, de convulsions, de malaises, ...).
L'étude menée par Sophie Billioti de Gage, chercheuse à l'Inserm, et son équipe, vient compléter de ce tableau déjà sombre en démontrant que les benzodiazépines augmentent considérablement le risque de développer la maladie d'Alzheimer.
La maladie d'Alzheimer, maladie neurodégérative par excellence, touche près de 900 000 Français.
L'étude de l'équipe de l'Inserm
Les travaux ont porté sur près de 9000 personnes âgées de plus de 66 ans, qui ont été suivies pendant 6 à 10 ans.
Ils ont démontré que la prise quotidienne de psychotropes pendant plusieurs mois augmente le risque de développer une maladie neurodégénérative :
        une prise quotidienne pendant 3 à 6 mois augmente le risque de maladie d'Alzheimer de 30 %
        une prise quotidienne pendant plus de 6 mois augmente le risque d'Alzheimer de 60 à 80 %
Les Français sont particulièrement concernés
La France détient le triste record de championne du monde en matière de consommation de psychotropes (en 2012, près de 12 millions de Français en auraient pris au moins 1 fois).
Les benzodiazépines sont le plus souvent prescrits pour traiter le stress, l'anxiété et les troubles du sommeil : autant de symptômes qui peuvent être pris en charge par des solutions alternatives (phytothérapie, homéopathie, acupuncture, ...), sans oublier que le fait d'"effacer" les symptômes ne résoud pas la question de la cause, et que par conséquent ces symptômes réapparaissent généralement à l'arrêt du traitement.
Ce phénomène entraîne alors une consommation prolongée au-delà des recommandations des autorités sanitaires, qui limitent à 12 semaines maximum ce type de traitement : de nombreux patients prennent des psychotropes pendant des années ...
Conclusion
Cette étude vient confirmer la dangerosité des psychotropes.
Il reste à souhaiter qu'elle sera un facteur déclenchant pour une remise en question de la prescription de ces médicaments qui agissent sur le cerveau :
        en ne les proposant pas en première intention pour traiter un stress, une anxiété, une insomnie, ...
        en limitant strictement leur usage à une durée n'excédant pas 3 mois si le recours à des telles molécules est indispensable.
Les patients, quant à eux, doivent être conscients des risques encourus avec de tels traitements pour s'orienter vers d'autres prises en charge (médecine alternative, psychothérapie).
Liste alphabétique des principaux médicaments à base de benzodiazépines :
Alprazolam Générique
Anxyrex
Ativan
Bartul
Belseren
Bromazépam Générique
Bromiden
Clobazam Générique
Clonazépam Générique
Clozan
Demetrin
Dialag
Diazépam Générique
Dormicum
E-Pam
Euhypnos
Frisium
Halcion
Havlane
Hypnovel
Imeson
Lectopam
Levanxol
Lexomil
Lexotanil
Librax
Librium
Lorazépam Générique
Loridem
Lysanxia
Megavix
Midazolam Générique
Mogadon
Myolastan
Narcozep
Nitrazépam Générique
Noctamide
Noctran
Nordaz
Normison
Novazam
Nuctalon
Oxazépam Générique
Paceum
Panos
Planum
Prazépam Générique
Psychopax
Quietiline
Restoril
Rivotril
Rohypnol
Serax
Serenase
Seresta
Sigacalm
Stesolid
Témazépam Générique
Temesta
Tétrazépam Générique
Tranxène
Tranxilium
Triazolam Générique
Urbanyl
Valium
Veratran
Versed
Vivol
Xanax
Source : Inserm

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Cerveau : pourquoi le trajet retour semble souvent plus court que l'aller

Des chercheurs japonais se sont penchés sur cette question que se posent de nombreux voyageurs, alors que leur trajet aller a la même durée que leur retour.

Que l'on voyage en voiture, en train ou en avion, le constat est souvent le même : le trajet aller semble plus long que le retour. Et ce même si la distance et le temps réel sont absolument identiques. Une erreur de perception du temps que l'on doit à notre cerveau seul, explique une équipe japonaise de l'université d'Osaka dans une petite étude parue dans Plos One.


Une impression a posterioriCerveau : pourquoi le trajet retour semble souvent plus court que l'aller

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Une impression a posteriori
EXPÉRIENCE. Pour découvrir les mécanismes cérébraux à l'origine de ce phénomène, les chercheurs ont demandé à vingt personnes, âgées de 20 à 30 ans, de regarder plusieurs vidéos. Celles-ci, d'une durée de 26 minutes environ, ont été réalisées à partir d'images captées par une caméra accrochée à la poitrine d’un marcheur. La moitié des participants a regardé un aller-retour effectué sur une même route, tandis que l’autre a suivi la vidéo de deux trajets complètement distincts sur des routes différentes.
Durant l'expérience, chaque individu (seul dans une pièce) devait signaler oralement à quel moment trois minutes s’étaient selon lui écoulées, et ce sans pouvoir consulter ni montre ni horloge. Les scientifiques mesuraient l'activité cardiaque des participants via un électrocardiogramme, vérifiant ainsi que leur activité nerveuse ne biaise pas les résultats. Les chercheurs ont ainsi constaté que la perception du temps ne variait pas d’un panel à l’autre. Puis un questionnaire a été soumis à chacun à sa sortie. C'est à ce moment-là que les scientifiques ont remarqué une différence de perception du temps : a posteriori, les participants ont tous trouvé le trajet retour bien plus rapide que l’aller !
Ne pas se fier (toujours) à sa mémoire
"Les deux groupes ne semblaient pas ressentir le temps de manière différente au moment de l’expérience, en revanche, c’est en y repensant que les effets se font sentir", commente le Pr Ryosuke Ozawa, co-auteur de l'étude, au journal Los Angeles Times. Ce phénomène n’est pas ressenti en temps réel, mais en repensant à son voyage : le cerveau reproduit le voyage après-coup. "Ce n’est pas une question de mesurer le temps en lui-même, mais plutôt de jugement du temps passé, basé sur notre mémoire", résume-t-il. Preuve, une nouvelle fois, que la mémoire peut nous jouer des tours.
PSYCHOLOGIE. En 2011, des chercheurs néerlandais avaient émis l'hypothèse que cette erreur de perception s'expliquait notamment par un phénomène appelé "la violation des attentes" : "Les gens sont souvent plutôt optimistes avant un déplacement qui, au bout du compte, leur paraît plus long que prévu, explique Niels Van de Ven, l'un des auteurs de cette précédente étude, au Los Angeles Time. Au retour par conséquent, ils se disent : "Ça va encore être long, mais finalement ce n’est pas si terrible que ça".
EXPÉRIENCE. Pour découvrir les mécanismes cérébraux à l'origine de ce phénomène, les chercheurs ont demandé à vingt personnes, âgées de 20 à 30 ans, de regarder plusieurs vidéos. Celles-ci, d'une durée de 26 minutes environ, ont été réalisées à partir d'images captées par une caméra accrochée à la poitrine d’un marcheur. La moitié des participants a regardé un aller-retour effectué sur une même route, tandis que l’autre a suivi la vidéo de deux trajets complètement distincts sur des routes différentes.
Durant l'expérience, chaque individu (seul dans une pièce) devait signaler oralement à quel moment trois minutes s’étaient selon lui écoulées, et ce sans pouvoir consulter ni montre ni horloge. Les scientifiques mesuraient l'activité cardiaque des participants via un électrocardiogramme, vérifiant ainsi que leur activité nerveuse ne biaise pas les résultats. Les chercheurs ont ainsi constaté que la perception du temps ne variait pas d’un panel à l’autre. Puis un questionnaire a été soumis à chacun à sa sortie. C'est à ce moment-là que les scientifiques ont remarqué une différence de perception du temps : a posteriori, les participants ont tous trouvé le trajet retour bien plus rapide que l’aller !
Ne pas se fier (toujours) à sa mémoire
"Les deux groupes ne semblaient pas ressentir le temps de manière différente au moment de l’expérience, en revanche, c’est en y repensant que les effets se font sentir", commente le Pr Ryosuke Ozawa, co-auteur de l'étude, au journal Los Angeles Times. Ce phénomène n’est pas ressenti en temps réel, mais en repensant à son voyage : le cerveau reproduit le voyage après-coup. "Ce n’est pas une question de mesurer le temps en lui-même, mais plutôt de jugement du temps passé, basé sur notre mémoire", résume-t-il. Preuve, une nouvelle fois, que la mémoire peut nous jouer des tours.
PSYCHOLOGIE. En 2011, des chercheurs néerlandais avaient émis l'hypothèse que cette erreur de perception s'expliquait notamment par un phénomène appelé "la violation des attentes" : "Les gens sont souvent plutôt optimistes avant un déplacement qui, au bout du compte, leur paraît plus long que prévu, explique Niels Van de Ven, l'un des auteurs de cette précédente étude, au Los Angeles Time. Au retour par conséquent, ils se disent : "Ça va encore être long, mais finalement ce n’est pas si terrible que ça".

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Une étude française publiée dans la dernière édition du British Medical Journal le confirme : la prise régulière de benzodiazépines sur une période supérieure à 3 mois augmente fortement le risque de survenue de la maladie d'Alzheimer. 


   qu'est-ce que les benzodiazépines ?
Les benzodiazépines sont une classe de médicaments psychotropes, c'est-à-dire qui agissent sur le système nerveux central (cerveau et moelle épinière) en modifiant certains processus chimiques naturels (physiologiques), ce qui entraîne des modifications  de la conscience, de l'humeur, de la perception et du comportement.
Les benzodiazépines ont des propriétés anxiolytiques (contre l'anxiété), myorelaxantes (décontractant musculaire), hypnotiques (provoquant le sommeil), antiépileptiques (contre l'épilepsie) et amnésiantes (provoquant des troubles de la mémoire).
Ils sont couramment utilisés dans le traitement de troubles tels que l'anxiété, les spasmes, l'insomnie, les convulsions, l'agitation ou lors d'un sevrage alcoolique.
En quoi l'usage prolongé des benzodiazépines est-il dangereux ?
On sait depuis de nombreuses années que la prise de benzodiazépines au-delà d'1 mois entraîne une accoutumance (besoin d'augmenter les doses pour obtenir le même effet), une dépendance (difficulté voire impossibilité de se passer du produit), et que l'arrêt du traitement peut provoquer un syndrome de sevrage (réapparition des symptômes de façon plus marquée, risque de chute de la tension artérielle, de délire psychotique, d'hallucinations, de convulsions, de malaises, ...).
L'étude menée par Sophie Billioti de Gage, chercheuse à l'Inserm, et son équipe, vient compléter de ce tableau déjà sombre en démontrant que les benzodiazépines augmentent considérablement le risque de développer la maladie d'Alzheimer.
La maladie d'Alzheimer, maladie neurodégérative par excellence, touche près de 900 000 Français.
L'étude de l'équipe de l'Inserm
Les travaux ont porté sur près de 9000 personnes âgées de plus de 66 ans, qui ont été suivies pendant 6 à 10 ans.
Ils ont démontré que la prise quotidienne de psychotropes pendant plusieurs mois augmente le risque de développer une maladie neurodégénérative :
        une prise quotidienne pendant 3 à 6 mois augmente le risque de maladie d'Alzheimer de 30 %
        une prise quotidienne pendant plus de 6 mois augmente le risque d'Alzheimer de 60 à 80 %
Les Français sont particulièrement concernés
La France détient le triste record de championne du monde en matière de consommation de psychotropes (en 2012, près de 12 millions de Français en auraient pris au moins 1 fois).
Les benzodiazépines sont le plus souvent prescrits pour traiter le stress, l'anxiété et les troubles du sommeil : autant de symptômes qui peuvent être pris en charge par des solutions alternatives (phytothérapie, homéopathie, acupuncture, ...), sans oublier que le fait d'"effacer" les symptômes ne résoud pas la question de la cause, et que par conséquent ces symptômes réapparaissent généralement à l'arrêt du traitement.
Ce phénomène entraîne alors une consommation prolongée au-delà des recommandations des autorités sanitaires, qui limitent à 12 semaines maximum ce type de traitement : de nombreux patients prennent des psychotropes pendant des années ...
Conclusion
Cette étude vient confirmer la dangerosité des psychotropes.
Il reste à souhaiter qu'elle sera un facteur déclenchant pour une remise en question de la prescription de ces médicaments qui agissent sur le cerveau :
        en ne les proposant pas en première intention pour traiter un stress, une anxiété, une insomnie, ...
        en limitant strictement leur usage à une durée n'excédant pas 3 mois si le recours à des telles molécules est indispensable.
Les patients, quant à eux, doivent être conscients des risques encourus avec de tels traitements pour s'orienter vers d'autres prises en charge (médecine alternative, psychothérapie).
Liste alphabétique des principaux médicaments à base de benzodiazépines :
Alprazolam Générique
Anxyrex
Ativan
Bartul
Belseren
Bromazépam Générique
Bromiden
Clobazam Générique
Clonazépam Générique
Clozan
Demetrin
Dialag
Diazépam Générique
Dormicum
E-Pam
Euhypnos
Frisium
Halcion
Havlane
Hypnovel
Imeson
Lectopam
Levanxol
Lexomil
Lexotanil
Librax
Librium
Lorazépam Générique
Loridem
Lysanxia
Megavix
Midazolam Générique
Mogadon
Myolastan
Narcozep
Nitrazépam Générique
Noctamide
Noctran
Nordaz
Normison
Novazam
Nuctalon
Oxazépam Générique
Paceum
Panos
Planum
Prazépam Générique
Psychopax
Quietiline
Restoril
Rivotril
Rohypnol
Serax
Serenase
Seresta
Sigacalm
Stesolid
Témazépam Générique
Temesta
Tétrazépam Générique
Tranxène
Tranxilium
Triazolam Générique
Urbanyl
Valium
Veratran
Versed
Vivol
Xanax
Source : Inserm

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