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Les 10 grandes découvertes scientifiques de l'année 2013

4 Mai 2014 , Rédigé par e-sciences Publié dans #Actualité

 

Chaque année, la revue scientifique américaine « Science » publie son palmarès des grandes avancées dans le domaine scientifique. De l’immunothérapie pour lutter contre le cancer à la création de cellules embryonnaires par clonage, retour sur les 10 plus grandes découvertes de l’année 2013.

Des essais cliniques prometteurs ont permis d'exploiter le potentiel du système immunitaire pour lutter contre le cancer. Photo: Sciencemag.com

Dans le domaine scientifique, l’année 2013 aura été riche en découvertes. Production de mini-organes artificiels, découverte de rayons cosmiques, nouvelle technique de modification des gènes... Voici le palmarès des dix plus grandes avancées selon le magazine américain Science.

 
 

1. L’immunothérapie pour lutter contre le cancer

Cette année, la revue américaine a choisi de mettre en tête du palmarès l’avancée majeure concernant la lutte contre le cancer, après avoir exploité avec succès le potentiel du système immunitaire.

Cette stratégie, « étudiée depuis des décennies », précise la revue, a connu des résultats concluants cette année après plusieurs essais cliniques utilisant les lymphocytes T et d’autres cellules du système immunitaire pour lutter contre la maladie.

« Pour le moment, cette stratégie pour orienter le système immunitaire vers l’attaque des tumeurs n’a fonctionné que pour certains cancers et chez quelques patients », explique Tim Appenzeller, directeur des actualités de la revue scientifique, « aussi ne faut-il pas surestimer ses bénéfices possibles à court terme. Pourtant, de nombreux spécialistes du cancer sont convaincus qu’ils sont en train d’assister à la naissance d’un nouveau paradigme important dans le traitement du cancer », ajoute-t-il.

2. Une nouvelle technique de modification des gènes

Une technique de modification des gènes, baptisée « CRISPR », a été découverte en 2013. Cette technique est basée sur une protéine appelée Cas9. Les chercheurs ont montré qu’ils pouvaient manipuler cette protéine avec un scalpel pour effectuer une microchirurgie sur les gènes. Cette année, plus d'une douzaine d’équipes de chercheurs ont réussi à manipuler certains gènes  de souris, rats, mais aussi de plantes et de cellules humaines.

3. Un cerveau plus « transparent »

Une nouvelle technique d’imagerie cérébrale qui rend « transparents » les tissus du cerveau fait également partie des grandes découvertes de l’année. Baptisée CLARITY, cette technique supprime le plus grand obstacle à l’imagerie cérébrale traditionnelle : les molécules de lipides gras qui rendent les tissus du cerveau opaques. En remplaçant les lipides avec des molécules spécifiques, cette technique permet de voir à travers les tissus du cerveau. Cette technique pourrait permettre d’étudier plus efficacement et rapidement les neurones.

4. Des cellules souches par clonage

Cette année, des chercheurs de l’Université de santé et de science de l’Oregon ont réussi à créer des cellules souches à partir d’embryons humains clonés. Les cellules souches sont utiles pour l’étude et le traitement de maladies. Plusieurs types d’animaux ont été clonés, mais le travail sur les cellules humaines était jusque-là beaucoup plus difficile.

5. Création de mini-organes humains

Des scientifiques sont parvenus à concevoir des « mini-organes » de type humain notamment des mini-reins et un mini-cerveau. « Si le cerveau n’est pas approvisionné en sang et n’est pas plus gros qu’un pépin de pomme, ses tissus et sa structure sont étonnamment similaires à celles d’un cerveau humain », précise la revue. Les chercheurs l’ont déjà utilisé pour acquérir de nouvelles connaissances sur la microcéphalie, lorsque le cerveau ne se développe pas à sa taille normale.

6. Des accélérateurs de particules cosmiques

Cette année, les astronomes ont découvert la source des particules à haute énergie appelées rayons cosmiques qui frappent régulièrement la Terre.

Ils seraient issus de grosses étoiles appelés « supernovas », qui explosent et laissent derrière elles un nuage de gaz et de déchets interstellaires.

7. Des nouvelles cellules pour convertir l’énergie solaire en électricité

Afin de convertir l’énergie solaire en électricité avec des matériaux moins chers que le silicium (utilisé dans la production de panneaux photovoltaïques), des chercheurs ont découvert un nouveau minéral, la pérovskite, pour fabriquer des cellules solaires. « Les pérovskites ne sont pas chères et faciles à fabriquer », indique la revue Science. En laboratoire, elles peuvent convertir 15% de l’énergie du soleil en électricité – moins que le silicium, mais les panneaux solaires à pérovskite s’améliorent rapidement, précise le magazine.

8. Le sommeil permet de « laver » le cerveau

Des chercheurs qui étudient les souris ont démontré que le sommeil aidait à restaurer et réparer le cerveau. Les observations des scientifiques ont montré que lorsque les souris dorment, les canaux entre les neurones dans le cerveau s’élargissent, permettant au fluide céphalo-rachidien d’éliminer les débris, tels que des protéines associées à la maladie d'Alzheimer.

9. Le rôle indispensable des bactéries pour notre santé

Des chercheurs ont découvert que des milliers de milliards de bactéries vivant à l’intérieur du corps humain jouent un rôle essentiel dans la détermination de la façon dont le corps réagit à des problèmes aussi différents que la malnutrition ou le cancer. Pour être efficace, les futurs traitements de la médecine dite « personnalisée » devront prendre ces bactéries en compte.

10. Un ingrédient clé pour un vaccin contre une maladie dangereuse pour l’enfant

Cette année, des chercheurs ont utilisé la biologie structurale – l’étude des molécules de la vie – pour concevoir l’ingrédient clé d’un vaccin contre une maladie dangereuse pour l’enfant : le virus respiratoire syncytial (VRS), qui envoie chaque année des millions de nourrissons à l’hôpital.

Les scientifiques ont cristallisé un anticorps que le corps utilise pour lutter contre le VRS, puis ils ont analysé sa structure et utilisé ses informations pour concevoir un immunogène qui peut conduire à un vaccin.

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Un premier chromosome artificiel et plein d'espoir.

23 Avril 2014 , Rédigé par e-sciences Publié dans #Actualité

Jusqu'à présent, les chercheurs n'avaient réussi qu'à fabriquer des chromosomes de bactéries et de l'ADN viral, à l'architecture beaucoup plus simple. Pour parvenir à cette prouesse, il leur a fallu sept ans d'efforts. Une avancée scientifique majeure. Explications.

 

Les chercheurs vont à présent pouvoir manipuler le génome de la levure pour lui donner certaines propriétés. (Photo d'illustration - Sam Panthaky - AFP)

Les chercheurs vont à présent pouvoir manipuler le génome de la levure pour lui donner certaines propriétés. (Photo d'illustration - Sam Panthaky - AFP)

La biologie synthétique vient de passer de la théorie à la réalité. Des scientifiques sont parvenus à produire un chromosome artificiel de la levure, une avancée majeure dans ce domaine émergent qui devrait permettre de concevoir de nouveaux médicaments, des nutriments ou des biocarburants.

Jusqu'à présent, les chercheurs n'avaient réussi qu'à fabriquer des chromosomes de bactéries et de l'ADN viral, à l'architecture beaucoup plus simple.

Cette fois, il aura fallu sept ans d'efforts à une équipe internationale de scientifiques pour construire ce génome et attacher 273.871 paires de base d'ADN de levure. Ce total est un peu inférieur à son équivalent naturel, qui en compte 316.667 exactement.

Chromosome eucaryote

L'équipe de scientifiques a en effet effectué de nombreuses altérations à la base génétique de ce chromosome, retirant notamment des parties redondantes qui ne sont pas nécessaires pour la reproduction du chromosome et sa croissance.

"Notre recherche a fait passer la biologie synthétique de la théorie à la réalité", a estimé Jef Boeke, directeur de l'Institut des systèmes génétiques au centre médical Langone de l'Université de New York, qui a dirigé ce projet de recherche publié en ligne jeudi dans la revue américaine Science.

Selon lui, "ces travaux représentent le plus grand pas d'un effort international pour construire le génome complet d'une levure synthétique".

Ce chromosome eucaryote (une structure qui contient les gènes dans le noyau des cellules de tous les végétaux et animaux), qui a donc subi des modifications sans précédent, a été ensuite intégré dans des cellules vivantes de levure de bière.

Manipuler le génome de la levure

Ces cellules se sont comportées très normalement mais possédaient de nouvelles propriétés qui n'existent pas dans la levure naturelle, ont souligné les chercheurs, précisant que la levure possède 16 chromosomes au total, contre 23 pour l'être humain.

"Modifier le génome revient à faire un pari car un changement inapproprié peut tuer la cellule", a encore relevé le professeur Boeke.

"Nous avons procédé à plus de 50.000 changements dans le code ADN du chromosome et notre levure est toujours vivante, ce qui est remarquable", s'est-il félicité.

Fort de cette technique de ré-assemblage de ce chromosome, ces scientifiques vont à présent pouvoir manipuler le génome de la levure pour lui donner certaines propriétés. Ainsi, il devrait être désormais possible de développer des variétés synthétiques de levure capables de fabriquer des médicaments rares ou de produire certains vaccins, dont celui contre l'hépatite B qui est dérivé de la levure. Des levures artificielles pourraient aussi être utilisées pour doper le développement de biocarburants plus efficace.

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Des empreintes humaines de 800 000 ans découvertes en Angleterre

25 Février 2014 , Rédigé par Jawad Publié dans #Actualité

 

Des empreintes de pas vieilles de près d’un million d’années ont été découvertes vendredi sur la côte est de l’Angleterre. Il s’agit de la plus ancienne trace de présence humaine en Europe du Nord connue à ce jour.

Happisburgh, Norfolk, Angleterre © Image Globe

 

Une équipe de scientifiques du British Museum, du Natural History Museum de Londres et du Queen Mary College de l’Université de Londres a mis à jour, vendredi, des traces de pas dans la boue d’un ancien estuaire de Happisburgh, sur la côte est de l’Angleterre.

Ces empreintes, préservées dans la boue et les sédiments pendant près d’un million d’années avant d’être révélées par la marée, constituent la plus ancienne trace de présence humaine découverte hors d’Afrique. Des empreintes plus anciennes avaient été retrouvées au Kenya et en Tanzanie, datées respectivement d’1,5 et de 3,5 millions d'années.

Les chercheurs se sont empressés d'immortaliser la découverte avant la marée haute. Ils ont ensuite reconstitué les clichés en 3D sur lesquels ils ont alors identifié des traces d'adultes et des empreintes plus petites, appartenant probablement à des enfants. Pour Nick Ashton, du British Museum, il s’agit clairement d’une cellule familiale, plutôt que d'un groupe de chasseurs.

D’après les archéologues, les empreintes auraient entre 800 000 ans et un million d’années et pourraient appartenir à une espèce apparentée à l’Homo antecessor, dont les restes fossilisés ont été retrouvés à Atapuerca en Espagne.

Les recherches continuent dans le secteur, où des pierres taillées et des fossiles de mammouth avaient déjà été mis à jour, par la même équipe, il y a plusieurs années.

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