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lu pour vous numéro 137

Détails

" Lu pour vous " n° 137*

Sommaire

  • Actualité - Santé : premier succès de l'immunothérapie
  • Actualité High-Tech : aussi agile qu'un oiseau
  • Actus techno : une mini pile à hydrogène
  • Actus techno - énergie : une nouvelle batterie bat des records d'autonomie et de longévité
  • Science & futur : de simples ballons à l'hélium pourraient lancer des satellites
  • Science & futur : un nouvel avion de ligne supersonique à l'essai
  • Science & futur : Mexique - l'aquaculture écologique s'installe en haute mer.
  • La troisième grande révolution agricole : contre les bio-agresseurs, les agriculteurs pourront disposer d'une nouvelle arme, inspirée autant de pesticides que d’OGM. Car elle consiste à vaporiser ... des fragments d'ARN. Promesses et risques de cette potentielle révolution
  • Actualités internationales : les TGV propulsent une nouvelle Chine

Actualité - Santé : Premier succès de l’immunothérapie.

lpv1371Un patient atteint d'une forme grave de tumeur du cerveau d'extension très rapide est toujours en vie.

Oncologie.

Plus d'un an après le diagnostic, un patient atteint d'un glioblastome métastasé, une forme grave de tumeur cérébrale d'une extension très rapide, est toujours en vie. Et ce, grâce à l'immunothérapie mise en œuvre à l'Institut de recherche Beckman (Etats-Unis). L'approche, déjà testée comme la leucémie consiste à apprendre certaines cellules immunitaires du patient, les lymphocytes T, à mieux détruire les cellules cancéreuses. La technique, dite CAR-T-cell, repose sur un prélèvement par voie veineuse de lymphocytes qui sont ensuite « reprogrammés » génétiquement pour multiplier les récepteurs CAR capables de reconnaître les cellules tumorales avant d'être réinjectés au niveau du cerveau, près des ventricules.

Les lymphocytes vont alors tuer les cellules tumorales.

Le patient était en échec thérapeutique malgré une chirurgie, une chimio et une radiothérapie. Après plusieurs mois d'immunothérapie, les tumeurs ont disparus. Huit autres patients participeront à un essai clinique.

Source : Science et Avenir, n° 840, février 2017,signé S.R.-M.

Actualités High-Tech : aussi agile qu'un oiseau.

Aéronautique. Des chercheurs de l'école polytechnique fédérale de Lausanne se sont inspirés des oiseaux pour imaginer un drone capable de modifier la configuration de ses ailes en vol. Chacune d'elles est dotée de huit plumes en fibre de verre qui peuvent se replier et se superposer comme un éventail. Pour virer, l’engin étend une aile et rétracte l'autre. Cette technique lui permet d'affronter les vents, de voler à très grande vitesse ou de manœuvrer dans des espaces restreints. L'usage de matériaux composites vise à maximiser la force tout en réduisant le poids de l'engin et donc sa consommation énergétique.

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Actus techno : une minipile à hydrogène.

Des chercheurs japonais ont mis au point une pile qui stocke l'hydrogène dans un polymère, et non dans un réservoir sous pression, donc conservable sans danger. De la pile ordinaire, elle pourrait alimenter, à terme, des voitures.

Source : Science et Vie, n° 1193, février 2017, signé F.R.

Actus - techno-énergie : une nouvelle batterie bat des records d'autonomie et de longévité.

lpv1373Ce petit bout de métal flexible est une batterie d'un nouvel genre.

Non contente de tenir jusqu'à une semaine après une charge de quelques secondes, elle pourrait être rechargée plus de 3 000 fois soit vingt fois plus qu'une batterie lithium-ion classique. Conçue à l'Université de Floride centrale, elle est constituée de super condensateurs à base de nano fils hautement conducteurs revêtus d'une coque faite d'un matériau en deux dimensions. Il faudra cependant patienter avant de pouvoir utiliser cette technologie miracle, qui n’est pas encore prête à être commercialisée selon Eric Jung, l'un de ses concepteurs.

Source : Science et Vie, n° 1193, février 2017, signé E.T.

Science & futur : de simples ballons à l'hélium pourraient lancer des satellites.

Tracter un lanceur jusqu'à une quarantaine de kilomètres à l'aide d'un ballon gonflé à l'hélium afin de larguer dans l'espace jusqu'à 75 kg de charge utile : voici le principe du projet BlooStar de la société espagnole Zero 2 lnfinity. Une fois à destination, le lanceur est largué, mis à feu et séparé de ses trois étages avant de guider ses satellites jusqu'à leur orbite. « Il existe une forte demande pour ce type de petits lanceurs pesant moins de 200kg », explique les promoteurs du projet. Principal intérêt de ce système, son coût et sa simplicité. Une trentaine de tests ont déjà été réalisés depuis 2009 pour une mise en service prévue au mieux d'ici à 2018. Dans un second temps, ce dispositif devrait également être capable d'emmener des touristes en orbite.

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Source : Science et Vie, n° 1193, février 2017, signé E.T.-A.

Science & futur : un nouvel avion de ligne supersonique à l'essai

lpv1375Treize ans après le dernier vol du Concorde, l'idée d'un avion de ligne supersonique redécolle. L'américain Boom Technology vient de présenter une maquette au 1/3 du XB-1 (40 places, 20 m de longueur et 5m d'envergure). Ses trois turboréacteurs le propulserait à Mach 2,2, mettant Londres à seulement 3h15 de New-York !
Le fuselage en fibre de carbone, plus léger que l'aluminium du Concorde, et ses ailes plus fines devraient lui permettre d'atténuer le bruit produit lors du passage du mur du son. Premier essai en vol fin 2017.

Commercialisation au mieux en 2020.

Source : Science et Vie, n° 1193, février 2017, signé E.T.-A.

Science & futur : Mexique - L'aquaculture écologique s'installe en haute mer.

Développer l'aquaculture pour lutter contre la surpêche ?

Oui, mais elle est souvent pratiquée de manière intensive dans des fermes proches des côtes, source de pollution (déchets, médicaments...). A moins, comme le teste déjà l'américain lnnovaSea au Mexique, d’élever les poissons en pleine mer ! Ses Aquapods sont de grandes cages sphériques de 15 à 20 m de diamètre immergées ou dérivantes, qui offrent aux poissons un environnement plus proche de leur milieu naturel tout en disposant d'un système pour les nourrir à distance et surveiller leur croissance.

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Source : Science et Vie, n°1193, février 2017, signé L.B.

Contre les bio-agresseurs, les agriculteurs pourront disposer d'une nouvelle arme, inspirée autant de pesticides que d’OGM. Car elle consiste à vaporiser ..... des fragments d'ARN ; Alrexandre Pihen lève le voile sur les promesses et les risques de cette potentielle révolution.

Enjeu :

Pour répondre à l'augmentation des besoins alimentaires mondiaux estimée à environ 70% d'ici à 2050, produire mieux et plus simple,. Face à des pesticides chimiques aux effets sanitaires délétères et à des plantes génétiquement modifiées à l'efficacité relative, les industriels dessinent la future révolution agronomique : elle seragénéticobiologique.

Presque cent ans après l'introduction des pesticides de synthèse dans l'agriculture et tout juste trente ans après création des premières plantes génétiquement modifiées (PGM), une nouvelle arme biotechnologique contre les nuisibles se prépare à déferler sur les terres agricoles. Un curieux mélange de ces deux techniques : la vaporisation, directement sur les plantes, de produits qui transforment transitoirement l'expression de I'ADN, le temps d'éliminer les virus et autres bio- agresseurs. Des solutions contenant des petites séquences d'ARN qui allient la facilité d'utilisation des pesticides à la précision des OGM.

Absorbé par la plante ou par le ravageur, ces petits ARN - ou si ARN, pour Small lnterfering ARN- synthétisés expérimentalement s'avèrent être de puissants outils d'inactivation des gènes capables de détruire spécifiquement les nuisibles sans modifier la plante. Ce mécanisme à un nom : l’interférence ARN.

Pour comprendre, un petit rappel des rouages cellulaires s'impose : les cellules des plantes, et des animaux, portent leurs instructions dans I'ADN au niveau des gènes.

Pour fabriquer une protéine, la séquence de chaque gène est copiée sous forme de brins d'ARN, les ARN messagers, qui flottent hors du noyau afin de guider le mécanisme de production, de protéines de la cellule. Et c'est à ce niveau que les petits ARN peuvent bloquer le processus.

En se liant à un ARN messager flottant, ils déclenchent la dégradation ou son inhibition, empêchant la traduction et la synthèse de la protéine correspondante. Il suffit donc de connaître la longue séquence, plus de 200 nucléotides, de l'ARN messager que l'on souhaite réduire au silence, de synthétiser des petits ARN, inférieurs à 30 nucléotides, ayant une petite séquence complémentaire commune à I'ARN messager ciblé, puis de vaporiser sur la plante.
Ils se chargeront de couper les messages jusqu'à l'inhibition totale du gène.

A partir de là, tous les scénarios sont théoriquement possibles. Dans le cas d'une mauvaise herbe ou d'un parasite fongique, rouille, mildiou, il s'agira de cibler un ARN messager vital de l'herbe indésirable ou de l'agent pathogène pour le détruire. De la même façon, un virus à ARN sera détruit par un petit ARN de séquence complémentaire. Quant à un insecte ou un nématode venant se nourrir de la plante, l'action du petit ARN aura par exemple pour rôle d'inhiber un gène nécessaire à la digestion : incapable de de se nourrir, le ravageur « La technologie d'interférence ARN est l'un des progrès pour l'agriculture les plus excitants de toute ma carrière : c'est mieux pour les cultivateurs , plus durable et conforme à notre vision, à savoir : créer des produits qui permettent aux agriculteurs de de produire plus dans de meilleures conditions », s'enthousiasme Robert Fraley Les OGM sont de plus en plus sévèrement jugés, voir rejetés. En réaction à ces controverses d'interférence ARN, ou Post Transcriptional Gene Silencing (PTGS), sont donc présentés par ces mêmes entreprises une solution biologique. Ce qui est vrai ... à l'origine.

Car la technique s'inspire du mécanisme naturel mis en œuvre par les plantes pour se protéger des Dénouées de système immunitaire, ces dernières ne peuvent se débarrasser d'un virus qu'en le détruisant via de petits ARN. Mais comment faire pour détruire spécifiquement I'ARN du virus ?

« C'est ici que la cellule est ‘intelligente’. Elle utilise I'ARN du virus lui-même, le découpe en petits morceaux, et utilise ces derniers comme des armes pour détruire les grands ARN. Ce mécanisme s'est certainement mis en place au cours de l'évolution, puisqu'on le retrouve chez tous les eucaryotes, chez les champignons, les mammifères... », explique le spécialiste Hervé Vaucheret, directeur de recherche à l'lnra.
Investissements massifs.

La découverte de l'interférence ARN a valu le prix Nobel à deux généticiens américains, Fire et Mello. Depuis, les laboratoires pharmaceutiques se livrent à une course aux médicaments bloquant les gènes pathogènes.

Les géants de l'agroalimentaire se sont lancés dans les « médicaments » pour plantes ? Ils investissent massivement dans la recherche et le développement. Certains produits ambitionnent même d'améliorer les qualités nutritionnelles et organoleptiques des cultures, voire de permettre à des plantes devenues résistantes au Roundup d'être sensibles à nouveau.

Atteindre ces objectifs en se passant d'OGM présente deux énormes avantages pour les industriels : coûts et des contraintes allégés. D'après Monsanto, 1g de petits ARN coûte 50 dollars, et un dixième de cette quantité suffirait à exterminer 100% des doryphores sur un demi-hectare de pommes de terre. De plus, cette solution présentée comme biologique pourrait échapper aux réglementations et controverses liées aux PGM». Notre principale recherche sur ce point porte sur la vaporisation foliaire », précise John Combest, porte­ parole de Monsanto. En effet le premier spray, aux résultats positifs, d'après leurs dires, consiste à répandre, à l'image d'un pesticide classique, une solution saline de petits ARN synthétiques directement sur les feuilles des pommes de terre en espérant que les doryphores en ingèrent suffisamment. « Ça fonctionne avec le petit verre transparent. C’est élégant, alors pourquoi pas ? », estime Ivan Le Masson, ingénieur de recherche à l’lnra, avant de relativiser : « Mais il faudra une quantité énorme afin que l'insecte puisse en ingérer un maximum ».

Pour les virus, larves et champignons, le défi est tout autre. Car les petits ARN pour être efficaces, doivent pénétrer dans le cytoplasme de la plante. Difficile d'imaginer que ce soit possible par simple épandage.... La vaporisation serait la solution. Car si Monsanto l'affirme sans dévoiler ses secrets de fabrication, une équipe de chercheurs supervisée par l'institut des sciences des plantes AIPlanta de Neustadt (Allemagne) a démontré, en août 2016, la faisabilité de cette technique. Seule condition : la vaporiser la solution d'ARN de synthèse à haute pression d'application, injection, infiltration et vaporisation, testés à divers endroits de la plante, seul une grosse goûte envoyée à haute pression sur une feuille a engendré une action locale et systémique, l'extinction de la GFP affecte toute la plante. Reste à adapter la technique afin qu'elle soit rentable pour les agriculteurs sans abîmer les plantations.

Mais que sait-on des risques ?

Quand on produit des petits ARN artificiels une plante, on ne sait pas exactement qu'elles vont être les cibles potentielles. C'est ce que nous appelons les side effect : on va éteindre tel gène en exprimant des petits ARN, mais n'y aura-il pas un effet sur autre chose ? » On peut vouloir détruire le tube digestif du doryphore, mais pas celui de la coccinelle... Reste donc à cibler le plus précisément possible I'ARN messager à neutraliser dans la plante et à choisir le siARN le plus spécifique qui soit. Si on multiplie le nombre d'ARN messager d'une plante par le nombre de combinaisons chimiques qui peuvent les modifier, on n'est pas loin de l'infini ! Et ils sont très variés : ils peuvent commencer à un endroit, s'arrêter à un autre, être plus ou moins longs, plus ou moins modifiés... Si le petit ARN doit être ingéré par un nématode ou un insecte, il faut ensuite connaître le génome de l'organisme cible pour évaluer les effets secondaires.

Quant à la stabilité du phénomène, la question reste ouverte : quelle sera la durée de vie du siARN de la plante ?

Une équipe chinoise a démontré la présence de petits ARN dans des cellules humaines issues de cellules végétales et donc de l'alimentation. Ils seraient donc capables de traverser la barrière intestinale. Ces petits ARN seront-ils encore présents dans la plante lorsque nous la consommerons ? « Le génome de la plante n'est pas modifié ;

Elle contient des petits ARN dans son cytoplasme, mais le processus n'est pas stable. Tant que I'ARN cible existe, les petits ARN interférents réduisent son expression au silence. Lorsqu'il disparaît il n’y a plus de mémoire de son action. Mais un certain nombre de petits ARN vont rester flottants dans la cellule : combien de temps ? « Je ne sais pas » avoue Ivan Le Massin.

Actualités internationales : les TGV propulsent une nouvelle Chine

Pékin rêve d'une « économie é ferroviaire à grande vitesse : des pôles d'industrie et d'emplois surgiraient le long des LVG.
Voilà moins de dix ans, aucune ville chinoise n'était desservie par un train à grande vitesse.

Aujourd’hui, la Chine compte 20 000 km de lignes à grande vitesse (LGV), soit plus que les autres pays du monde. Et elle prévoit d'en construire 15 000 de plus d'ici à 2025.

La croissance urbaine le long de ces lignes est étonnante. A intervalles réguliers, quasiment à chaque gare, même si c'est au milieu de nulle part, des ensembles de bureaux et des logements sortent de terre. Les planificateurs espèrent que ces nouveaux quartiers seront les embryons de villes nouvelles.

Dans les trois mégapoles du pays, Pékin au nord, Shangai à l'est et Guanghou (Canton) au sud, le réseau ferroviaire à grande vitesse commence à façonner l'existence et le travail des Chinois.

Autrefois, les trains étaient trop peu fréquents, trop lents et trop bondés pour permettre des trajets quotidiens. Tout a changé avec l'arrivée des LGV.

La Chine entende édifier une « économie ferroviaire à grande vitesse ». Une nouvelle déclinaison de la théorie de l’agglomération urbaine, à savoir que plus une ville est grande, plus sa population est riche et productive . La banque mondiale, en tous cas, est optimiste.

Elle souligne que les bénéfices des LGV seraient « très substantiels » puisqu'ils pourraient accroître de 10% la productivité des entreprises des régions côtières chinoises.
Six liaisons rentables.

Construire une ligne pour des trains atteignant 350km/h coûte en effet près de deux fois plus cher qu'une ligne à 250 km/h. Pour des lignes longues, transportant plus de 100 millions de passagers par an et des trajets de cinq heures maximum comme la liaison Pékin-Shangai le choix de la ligne la plus coûteuse peut se justifier. Ce n'est pas le cas pour les trajets de banlieue résidentielle ; là, les trains ne peuvent atteindre leur pleine vitesse que pendant un temps très bref. Et pour les trajets longs desservant des zones de population clairsemée, la grande vitesse représente un coût prohibitif.

Six lignes sont certes rentables, notamment Pékin-Shangai, qui est la LGV la plus profitable au monde. Mais dans les régions peu peuplées, les LGV enregistrent de lourdes pertes.

Cela n'empêchera pas l'expansion du réseau. L'objectif est de disposer à terme de 45 000 km de lignes à grande vitesse.

Source : The Economist-London 2017, Challenges, n° 508, 9 février 2017.

*Les articles qui figurent dans cette rubrique sont transmis à titre d'information scientifique et / ou Technique. Ils ne sont en aucun cas l'expression d'une prise de position de l'UDISS ou d'un jugement de valeur

   
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