Une thérapie génique a permis de rallonger l’espérance de vie des animaux, ce qui suggère des applications chez l’homme. Louis et Lucile (609)

Le vieillissement  normal d’un individu est associé à un risque accru de développer certaines pathologies, comme la maladie d’Alzheimer ou des cancers . C’est pourquoi des chercheurs s’intéressent aux moyens qui pourraient ralentir le vieillissement, en travaillant notamment sur une maladie rare et incurable : la progéria.

La progéria  est une pathologie qui conduit à un vieillissement accéléré. Elle est liée à une mutation du gène  LMNA qui favorise des dommages à l’ADN et des problèmes cardiaques. Le gène LMNA permet la production de deux protéines  : les lamines A et C. Mais dans la progéria, la lamine A est transformée en progérine, une forme toxique qui s’accumule.

Un allongement de l’espérance de vie des souris progéria traités.

Des scientifiques de l’Institut Salk à la Jolla ont développé une thérapie génique pour ralentir le vieillissement. Ils ont voulu réduire la toxicité de la mutation du gène LMNA grâce aux ciseaux moléculaires CRISPR/Cas9, en ciblant la lamine A et la progérine, sans toucher à la lamine C. Deux mois après cette thérapie, les souris modèles pour la progéria étaient plus grosses, plus actives et en meilleure santé cardiovasculaire. Leur espérance de vie augmentait de 25 %.

Pogéria : l’espoir d’une thérapie génique

Une équipe de recherche franco-espagnole a développé une thérapie génique prometteuse chez des souris pour traiter la progéria, maladie génétique rare provoquant une sénescence  accélérée chez de très jeunes enfants. Jusqu’alors, aucun modèle reproduisant exactement les effets de cette maladie chez l’Homme n’existait.

En 2008, un essai clinique  avait été mené avec douze enfants souffrant de la maladie pour évaluer les effets de deux molécules existantes pour en ralentir les symptômes , mais avec des résultats limités.

Cependant un  traitement :  une combinaison de statines (des anticholestérol efficaces contre l’athérosclérose  et le risque cardiovasculaire) et d’aminobisphosphonates (utilisés pour traiter l’ostéoporose  osseuse)  mis au point chez des souris génétiquement modifiées pour être porteuses du même défaut génétique , a permis d’allonger nettement la vie de ces animaux et de corriger plusieurs symptômes.

L’espoir d’une thérapie génique chez les hommes est donc en vue.

Une étude conclut à l’innocuité du maïs OGM (par Maxime et Baptiste)

Une étude française a rapporté qu’aucun effet sur la santé des rats nourris pendant six mois au maïs OGM n’était observé. L’expérience (nommée GMO90+), dirigée par Bernard Salles, directeur de l’unité de toxicologie alimentaire de l’INRA de Toulouse, était conçue pour identifier très tôt les marqueurs d’exposition ou les effets sur la santé des rats (de race wistar). Huit groupes de soixante rats des deux sexes ont suivi des régimes différents, sans ou avec maïs OGM. Certains ont mangé du maïs Monsanto NK603 vierge (sans glyphosate), d’autres avec le NK603 pulvérisé au Roundup (dont le principe actif est le glyphosate) et d’autres encore avec du maïs MON810, une autre variété de Monsanto qui produit une protéine insecticide. Selon les groupes, les pourcentages en OGM des croquettes variaient de 11% à 33%. Aucun effet biologique significatif, ni problème de santé particulier n’ont été observés chez les mangeurs d’OGM par rapport à leurs congénères nourris sans.

Ces nouveaux résultats contredisent ceux trouvés en 2012 par le travail effectué par Gilles-Éric Séralini, professeur de biologie moléculaire à l’université de Caen. Cette expérience consistait à nourrir des rats pendant deux ans avec des maïs Monsanto NK603 Roundup. On avait alors conclu à l’époque que ce maïs était clairement nocif pour les rats qui avaient développé de nombreuses pathologies, dont d’impressionnantes tumeurs. Déjà, à l’époque, ces résultats avaient été farouchement controversés du fait du faible nombre de cobayes testés ainsi que le choix de la souche de ces rats. En effet, la race des sprague-dawleys présentait une grande prédisposition à développer des tumeurs.

La France et L’Union Européenne ont déboursé, depuis 2014, plus de 15 millions d’euros afin de renforcer les connaissances sur les possibles effets nocifs à long terme des OGM, avec l’étude GMO90+, mais également par d’autres travaux (GRACE et GTwYST) dont les résultats se montrent également rassurants. En effet, le glyphosate contenu dans les OGM n’est pas assez conséquent pour causer des problèmes importants sur le métabolisme. Les chercheurs ont également observé que même la nourriture sans OGM contenait du glyphosate.

           De plus, Robin Mesnage, ancien signataire de l’étude de Séralini, estime, quant à lui, que « se focaliser sur les OGM est peut-être une distraction ». En effet, différentes études démontrent que la quantité de Roundup, et donc de glyphosate, est très importante dans des produits du quotidien comme des céréales car celui-ci est utilisé pour sécher les cultures avant la récolte (les OGM nécessitent effectivement peu ou pas de glyphosate pour la conservation du produit). Il serait donc peut-être plus opportun de se soucier des conséquences sur la santé de la présence glyphosate dans la nourriture que de celle des OGM.

Bernard Salles, le chercheur de l’INRA ayant dirigé l’expérience GMO90+, pense également que « les études ne peuvent répondre à la double question des OGM et du Roundup » et que ce dernier doit constituer « un sujet de recherche à part entière ».

          Car d’autres recherches ont démontré que le taux de glyphosate présent dans les aliments avec OGM est moins important comparé à celui dans divers produits non génétiquement modifiés ce qui rendraient ces derniers plus nocifs.

« hacker » la photosynthèse  par Elisabeth et Clément

En corrigeant un « défaut » majeur de la photosynthèse, des chercheurs sont parvenus à faire pousser des plants de tabac 40 % plus grands. Ils espèrent étendre cette technique aux principales cultures alimentaires (riz, soja…). Cette dernière pourrait répondre aux défis des besoins croissants en nourriture. Utopie ou révolution agricole ?

« Nous avons réussi à « hacker » la photosynthèse », se félicite Amanda Cavanagh, biologiste à l’université de l’Illinois. Cette post-doctorante et ses collègues ont annoncé, ce 4 janvier dernier dans le magazine Science avoir réussi une percée majeure dans la productivité des plantes.

Au coeur de la photosynthèse se trouve une enzyme permettant aux cellules de produire du dioxyde de carbone et de l’eau en présence de lumière. Mais cette enzyme date de plusieurs milliards d’années: une époque ou  le niveau d’oxygène de l’atmosphère était plus bas. Résultat aujourd’hui elle confond les molécules d’oxygène avec celles de CO2.  20% du temps. Une erreur qui aboutit à la formation de deux composés toxiques qui doivent être dégradés rapidement avant qu’ils ne causent trop de dégâts. Pour cela, la plante met en oeuvre un processus concurrent de la photosynthèse, appelé photorespiration, qui lui permet de se débarrasser de ces poisons. « Le problème est que cela coûte à la plante une énergie et des ressources précieuses qu’elle aurait pu investir dans la photosynthèse pour produire plus de croissance et de rendement », explique Paul South, le chef du projet, dans le Financial Times.

« la Rubisco commet encore plus d’erreurs quand il fait chaud, ce qui aboutit à plus de photorespiration », explique Amanda Cavanagh. Le réchauffement climatique risque donc de faire baisser les rendements dans les années à venir. Éliminer la photorespiration apparaît alors comme la solution miracle (amélioration des rendements de soja de 36 % et de blé de 20 %). Paul South et ses collègues ont modifié leurs plants pour produire une enzyme bloquant le transport de réactifs à l’intérieur de la cellule et emprisonner le glycolate dans le chloroplaste. Libéré, le carbone perdu peut alors être utilisé par la plante pour la photosynthèse. Les essais sur des plants de tabac cultivés en champ ont montré des plantes poussant plus rapidement et 40 % plus grandes.

Mais ce progrès rencontre encore de nombreux obstacles scientifiques et règlementaire.

Un mécanisme d’antibiorésistance inédit (Justine et Félicie)

Récemment  des chercheurs ont découvert un nouveau mécanisme de résistance aux antibiotiques.

Les bactéries possèdent plusieurs mécanismes d’antibiorésistance, tels que les pompes à efflux ou les enzymes de modification ou de coupure.

Cette nouvelle résistance a lieu en présence d’antibiotiques qui ciblent les ribosomes et bloquent la synthèse protéique. Cela a été découvert suite à l’expérience des chercheurs de l’institut pasteur, en collaboration avec l’Inserm, l’Inra, le CNRS et l’Institut Weizmann des Sciences d’Israël. Cette résistance n’a été mise en avant que sur la bactérie Listeria monocytogenes (provoquant la listeriose) , généralement sensible aux antibiotiques.

La méthode d’analyse « term-seq », permettant de connaître la longueur et l’abondance des ARN messagers (ARNm) dans un échantillon donné, et donc le degré d’expression des gènes correspondants est utilisée. Ils ont testé l’effet de deux antibiotiques, la lincomycine et l’érythromycine, sur la bactérie Listeria monocytogenes, les antibiotiques utilisés dans notre étude, sont connus pour bloquer les ribosomes des bactéries. Les bactéries ont été mises en culture, avec et sans antibiotique. Suite à l’extraction des différents ARNm, les chercheurs remarquent qu’en l’absence d’antibiotique la transcription s’arrête prématurément, mais au contraire en présence d’antibiotiques leur transcription se déroule de manière complète, dévoilant ainsi l’expression de certains gènes.

En étudiant ce gène, ils se sont aperçus que la protéine qu’il code agit au niveau des ribosomes, les usines chargées de traduire l’ARNm en protéines, ils l’ont baptisé hflXr.

Son expression, régulée par un mécanisme d’atténuation (terminaison prématurée de la transcription de l’ARNm) et stimulée en présence d’antibiotique, permet de produire une protéine qui va séparer en deux les ribosomes.

Cette action ne les détruis pas mais va permettre aux deux sous-unités ribosomiques d’être recyclées et de reprendre leur travail de synthèse protéique. Ce mécanisme de résistance ne semblerait pas être à l’exclusivité de Listeria puisque le gène hflXr, et potentiellement le mécanisme associé, est présent chez un grand nombre de bactéries, tout particulièrement chez les firmicutes.

Mécanismes connus de résistance aux antibiotiques

Destruction des cellules contenant le virus du VIH (Lila et Aglaé)

Une équipe de l’Institut Pasteur a trouvé un moyen d’éliminer les cellules réservoirs du virus du Sida rendant possible de traiter cette maladie. Cette étude a été faite sur des cellules en culture et non des cellules humaines, cela reste donc incertain. Les traitements actuels sont à prendre à vie puisqu’ils n’éradiquent pas le virus car les antirétroviraux ne parviennent pas à éliminer les réservoirs du virus logés dans les cellules immunitaires (lymphocytes T CD4). « Les antirétroviraux vont bloquer le virus, ils vont agir contre le virus et sa multiplication mais ils ne peuvent pas éliminer les cellules infectées. Là, avec notre travail, il s’agit de caractériser les cellules infectées pour pouvoir cibler les cellules et les éliminer de l’organisme infecté par le VIH », explique le chef de file de l’étude, Asier Saez-Cirion.

L’équipe de l’Institut Pasteur a réussi à identifier les caractéristiques des lymphocytes T CD4, qui sont les cibles principales du VIH. Leur étude montre que le virus va infecter prioritairement les cellules à forte activité métabolique.

Les chercheurs de Pasteur ont réussi sur des cultures de cellules à bloquer l’infection grâce à des molécules inhibitrices de l’activité métabolique déjà utilisées en cancérologie.

Ces travaux constituent un pas vers une possible rémission pour les patients (on ne détecte plus de cellule infectée) grâce à l’élimination des cellules réservoirs.

Vous pouvez encore vous inscrire aux Olympiades académiques de géosciences

Jusqu’à mercredi 10 janvier ! N’hésitez pas c’est formateur et agréable! Déjà une quinzaine ou vingtaine d’élèves inscrits!

Les Olympiades des géosciences sont ouvertes aux lycéens de Première des séries scientifiques de l’enseignement public et privé sous contrat, sur la base du volontariat.

Elles se dérouleront le jeudi 28 Mars 2019. Les inscriptions doivent se faire avant le 11 Janvier 2019 sous couvert du chef d’établissement grâce à la fiche d’inscription à cette adresse mail : ce.concourslyceens@ac-bordeaux.fr

Les modalités de l’épreuve sont décrites dans ce document et les sujets des années précédentes sont disponibles sur Eduscol.

 

 

 

Les anneaux de Saturne perdent une piscine olympique de matière toutes les demi-heures Par Agnès et Zoé

Les célèbres anneaux de Saturne pourraient disparaître plus vite que prévu.

 

James O’Donoghue, du Centre Goddard de la Nasa, qualifie l’énorme quantité de matière et d’eau qui s’échappe des anneaux de façon quasi continue d’une « pluie d’anneau ». Et pour cause : cette quantité a été estimée entre 432 et 2870 kg chaque seconde. C’est à dire de quoi remplir l’équivalent d’une piscine olympique chaque demi-heure. Ce phénomène pourrait provoquer leur disparition en moins de 300 millions d’années. Mais d’autres forces accélèrent ce phénomène.

 

La perte d’eau des anneaux (composés à 90-95% de glace) est provoquée par l’impact des rayons ultraviolets du Soleil et des nuages de plasma générés par les micrométéorites qui les bombardent en permanence. Ces deux phénomènes chargent électriquement les minuscules particules de glace qui composent une partie des cercles entourant Saturne, les rendant ainsi sensibles au champ magnétique de la planète. Or ce champ se courbe au niveau des anneaux et attire ainsi, irrésistiblement, les particules vers la surface sous forme de pluie.

 

Mais la sonde Cassini a également observé un autre flux de matière s’échappant des anneaux au niveau de l’équateur de Saturne. La conjonction de ces deux flux pourraient entraîner leur disparition non plus en 300 mais en 100 millions d’années expliquent les scientifiques dans un article publié dans la revue  Icarus. Un temps long pour les humains mais très court en astrophysique : les planètes du système solaire sont âgées de plus de quatre milliards d’années !

 

En fait, les anneaux sont à peu près à la moitié de leur vie. La théorie qui prédomine actuellement estime en effet qu’ils se sont formés il y a environ cent millions d’années et non pas en même temps que la planète qu’ils encerclent. Ils devaient même être bien plus imposants et brillants au début de leur histoire, qui coïncide avec la période des dinosaures sur Terre. D’autres planètes comme Jupiter, Uranus et Neptune sont également entourées d’un système d’anneaux très fins. Si ces derniers ont évolué comme ceux de Saturne, il est probable que ces trois astres aient également été entourés d’anneaux nettement plus majestueux par le passé.

Soleil en boite (Romane et Steffy)

Récemment, des chercheurs du MID ont inventé un système de stockage à partir de la lumière dégagée par du silicium en fusion. L’invention repose sur la conception d’un « mini soleil» artificiel à l’intérieur d’une cuve en graphite qui pourrait alimenter toute une ville en électricité. Cette invention a été présentée par une équipe du MIT (Massachusetts Institute of Technology) dans la revue Energy and Environmental Science le 5 décembre 2018. Au départ, les scientifiques cherchaient un moyen d’améliorer l’efficacité des centrales à concentration solaire, où des milliers de miroirs font converger les rayons lumineux vers un concentrateur situé en haut d’une tour, et où circule un fluide caloporteur (habituellement de l’huile ou des sels fondus). Ce dernier transforme la chaleur en électricité. Le problème de ces tours est que la chaleur dégagée par les rayons solaires (autour de 600 °C) est trop faible pour produire et stocker suffisamment d’électricité. Les chercheurs ont alors pensé à utiliser une lumière artificielle pour restituer la chaleur sous forme d’électricité. Cette chaleur émet une lumière blanche très intense, qui peut être convertie en électricité grâce à des cellules solaires spécialisées, appelées photovoltaïques multijonctions (MPV). « Nous avons surnommé ce système « soleil en boîte » car c’est fondamentalement une source de lumière extrêmement intense qui retient la chaleur » explique Asegun Henry, chercheur au MIT. Cette invention est intéressante, car avec la chaleur, on stocke l’énergie à un coût bien inférieur qu’avec des batteries électriques.