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Médecine

Des chercheurs de l'Université de Tel-Aviv ont réussi à fabriquer de la peau à partir d'autres organes du corps

Dans une étude révolutionnaire commune, le Dr. Carmit Lévy du Département de génétique humaine et de biochimie de la Faculté de médecine de l'Université de Tel-Aviv et le Dr. Jacob Hanna de l'Institut Weizmann ont réussi à transformer des cellules de divers organes du corps, comme les intestins, le cœur, le cerveau et le tissu conjonctif, en cellules dermiques. Selon eux, cette percée scientifique permettra dans l'avenir la transformation d'un tissu prélevé sur le corps du patient en un autre tissu pour réparer les organes blessés, évitant ainsi les longues attentes de greffe et sauvant des vies.

L'étude a été publiée le 18 octobre dans la revue Nature Communications.

Cellules une recherche revolutionnaire a l Universit de Tel AvivLes chercheurs ont réalisé des manipulations génétiques sur des cellules prélevées sur diverses organes, et les ont transformé en cellules d'un type tout à fait différent: des cellules dermiques de type mélanocytes, qui sont d'une part responsables de la production des pigments et de l'autre part, essentielles pour le système auditif. Cette recherche pionnière est pour le moment menées sur des souris et ses applications sont encore loin, mais elle ouvrent la voie au développement de technologies médicales prometteuses.

"On sait que l'un des principaux processus du développement des embryons est la différenciation des cellules en différents organes et fonctions: cellules osseuses, cellules intestinales etc.", explique le Dr. Levy. "Notre étude prouve pour la première fois que ce processus n'est pas irréversible, et que d'une certaine manière il est possible de revenir en arrière, et de transformer une cellule adulte qui a un rôle précis dans le corps en une cellule de type complètement différent".

Transformer nos cellules

Pour réaliser leurs recherches, les scientifiques ont créé des cellules modèles dans lesquelles il est possible d'activer ou de réprimer l'expression des cellules dermique de type mélanocytes. "Tous nos gènes existent en fait dans toutes nos cellules, mais les mécanismes génétiques les font se manifester uniquement dans les cellules appropriées et les répriment partout ailleurs", explique le Dr. Hanna. "À cette fin, chaque cellule possède une sorte de 'switch', une protéine de fonctionnement spécifiques aux cellules du même type. Nous avons utilisé la manipulation génétique pour créer une souris dont toutes les cellules contiennent l''interrupteur' spécifique des cellules mélanocytaires, une protéine appelée MITF (Microphthalmia-associated transcription factor).

Carmit levyLes chercheurs ont ensuite prélevé ces cellules particulières dans différents organes, tissu conjonctif, intestinal, cardiaque et cervical, et les ont fait tremper dans une solution utilisée en laboratoire pour activer les gènes. Résultat:  la substance a effectivement activé le gène du mélanocyte injecté dans les cellules, et toutes sont devenues des cellules de type dermique.

"Il s'agit d'une percée scientifique qui pourra sauver des vies dans l'avenir", conclut le Dr. Levy. " On pourra transformer un tissu prélevé sur le corps du patient en tissu totalement différent pour réparer l'organe blessé. Par exemple, il sera peut être possible de transformer des cellules intestinales en cellule rénales, et ainsi économiser les longues attentes de greffes, et même de prévenir le rejet par le corps du patient, car l'implant sera créé à partir de ses propres cellules du patient. De plus, dans le cas spécifique des mélanocytes, il sera peut-être possible à l'avenir de traiter la surdité en transformant les cellules du corps du patient en mélanocytes et en les insérant dans l'oreille moyenne.

 

Cet article a été publié sur Siliconwadi.fr le 19.10.2017, sour le titre: "Cellules: une recherche révolutionnaire à l'Université de Tel-Aviv"

L'erreur qui peut coûter la vie aux athlètes en cas d'arrêt cardiaque, d'après une étude de l'Université de Tel-Aviv

D'après une étude réalisée sous la direction du Dr. Dana Viskin de l'Ecole de Médecine de l'Université de Tel-Aviv, avec la participation des Dr. Ofer Havakuk de l'Université de Californie du sud à Los Angeles et Lior Yankelson de l'Université de New-York, le principal frein à la réaction appropriée des intervenants lors d'un arrêt cardiaque chez les athlètes serait le mythe couramment répandu selon lequel le premier geste à adopter est d'empêcher à tout prix la personne «d'avaler sa langue» pour éviter les risques d'asphyxie. Selon les chercheurs, cette erreur retarde dangereusement la réanimation cardiaque dans plus de 60% des cas et contribue à des décès évitables.

L'étude a été publiée dans la revue HeartRhythm.

Arret cardiaque"Tous les ans des sportifs décèdent d'arrêt cardiaque sur les stade devant des foules entières sans que personne ne leur fournisse de forme quelconque de réanimation cardio-respiratoire (RCR) appropriée ", commente le Dr. Dana Viskin.

Pour déterminer si les réactions insuffisantes des équipes présentes sur le terrain au moment de l'accident représentent un obstacle sérieux et jusque là non pris en compte à la réussite de la réanimation des athlètes, les chercheurs ont examiné 29 vidéos disponibles sur la toile relatant un arrêt circulatoire soudain (ACS) ou une perte de conscience d'un sportif pendant une compétition ou un match, de 1990 à 2017. Le processus de sauvetage de chaque joueur a été analysé avec une attention particulière accordée à la première action réalisée par la première personne arrivée sur les lieux. Sur 65% des vidéos sur lesquelles l'intervention initiale était visible, les chercheurs ont relevé des actions réalisées pour empêcher le joueur "d'avaler sa langue", incluant le fait de le tourner sur le côté ou de lui incliner la tête et de lui ouvrir la bouche avec force, en introduisant les doigts dans la cavité buccale, parfois avec une traction visible de la langue. Seulement 38% des vidéos montrent l'exécution de compressions thoraciques. Dans deux cas seulement un défibrillateur a été amené sur la scène de l'évènement, et dans l'un des deux, le premier choc n'a été délivré que 10 minutes plus tard. Parmi les joueurs présentant un arrêt cardiaque, seuls 36% ont survécu.

Une priorité mal placée 

"Les cas d'arrêts cardiaques d'athlètes pris en vidéo et disponibles sur Internet présentent une image très inquiétante des réflexes des co-équipiers qui réagissent de manière incorrecte" commente le Dr. Viskin. Dans la majorité des cas observés, l'action d'empêcher la victime "d'avaler sa langue" semble prioritaire à la compression thoracique. "

Cette priorité mal placée a également été encouragée par des rapports inexacts de divers médias, recommandant aux coéquipiers et au personnel médical des tentatives de réanimation inappropriées tendant à empêcher l'athlète d'avaler sa langue alors qu'il perdait conscience. "Les moments initiaux qui suivent l'effondrement sont probablement les plus critiques, car toutes les actions d'urgence successives dépendent d'abord du fait que l'ACS soit rapidement reconnu et correctement traité. C'est pendant ce laps de temps que la bataille pour la survie peut très facilement être perdue, en particulier si l'arrêt cardiaque est confondu avec quelque chose de moins dangereux pour la vie, et les soins mal orientés ou inexistants".

Un protocole sauveur de vie

Dans le passé, l'approche traditionnelle de réanimation était basée sur l'acronyme mnémonique ABC (Airway, Breathing, Circulation, soit libération des voies aériennes, respiration artificielle et massage cardiaque). Cette ligne directrice, révisée par l'American Heart Association en 2010 pour la transformer en CAB (Massage cardiaque, libération des voies aériennes, respiration artificielle), est cependant encore souvent maintenue. Pourtant, selon les chercheurs, le protocole qui consiste à déclencher immédiatement les compressions thoraciques si le patient est inconscient et ne respire pas normalement est sauveur de vies.

"Ce manque de compréhension est très préoccupant", note le Dr. Viskin. "Depuis que le début de notre recherche, au moins trois autres cas se sont rajoutés à nos statistiques, dont un très récent, non inclus dans la présente étude, impliquant un joueur de football aux Pays-Bas. Alors que le monde progresse en matière de technologie, de matériel médical et de la recherche, dans un domaine qui jouit d'une exposition médiatique face à des millions de personnes, nous avons plus de dix ans de retard".

Selon les chercheurs, bien que cette étude se concentre sur les athlètes, elle peut être élargie à des centaines de milliers d'autres victimes d'arrêts cardiaques extrahospitaliers chaque année dans le monde.

Détection du cancer : une invention de l’Université de Tel-Aviv bientôt sur le marché

L'Université de Tel-Aviv a signé un accord avec l’entreprise internationale Biosynth pour la diffusion de capteurs chimiques révolutionnaires émettant de la lumière, basés sur une technologie mise au point dans le laboratoire du Prof. Doron Shabat de l'École de chimie. La méthode, susceptible de permettre un diagnostic précis des cellules cancéreuses, présente un marché potentiel de plusieurs milliards de dollars.

Glowstick3Ramot, la société de transfert de technologie de l'Université de Tel-Aviv, vient de signer un contrat de licence avec Biosynth, société internationale siégeant en Suisse, spécialisée entre autres dans le développement et la fabrication de substances chimiques à des fins de diagnostic médical. L'accord prévoit le droit pour Biosynth de fabriquer et vendre des capteurs chimiques de diagnostic innovants, basés sur une technologie développée dans le laboratoire du Prof. Doron Shabat de l'École de chimie de l’Université de Tel-Aviv. Le réseau mondial de distribution de Biosynth permettra une diffusion efficace de la technologie dans le monde entier, le marché potentiel étant estimé à plusieurs milliards de dollars.

Localiser les métastases les plus minuscules

La spécificité de ces capteurs innovants, enregistrés par Ramot sous le nom AquaSpark ™, résident dans le fait qu'ils sont en mesure d'émettre une grande quantité de lumière en milieu liquide. Ils conviennent donc à une utilisation dans les tissus biologiques, et présentent de nombreuses applications à la fois dans le domaine de la recherche et pour le diagnostic médical, notamment la localisation et la mise en évidence des tumeurs cancéreuses, y compris des métastases minuscules, avec un très haut niveau de précision.

La nouvelle entente a germé à une rapidité rare dans le monde universitaire. En effet, l’accord a été signé cinq mois seulement après la publication d'un article scientifique par le Prof. Shabat. « Dès que je l'ai lu l'article, j'ai réalisé l'énorme potentiel de cette invention », a déclaré le Dr. Urs Spitz, président de Biosynth. «Elle devrait considérablement améliorer la commodité et la rapidité des tests biologiques ».

Doron shabbat research group« Nous ne doutons pas que Biosynth soit le partenaire idéal et dispose des meilleurs outils professionnels possible pour transférer la technologie sur le marché rapidement », a déclaré le Dr. Adi Elkeles, vice-président de Ramot chargé du développement commercial dans le domaine des Sciences de la vie. « Nous avons l'intention de travailler en collaboration avec la société pour élaborer des accords avec les divers acteurs des différents secteurs des sciences de la vie, et faire d'AquaSpark ™ le capteur innovant standard dans les domaines de la recherche et du diagnostic ».

 

Sur la photo: le groupe de recherche du Prof. Doron Shabat.

 

Cet article a été publié sur Siliconwadi.fr sous le titre: "Détection du cancer: une invention de l'Université de Tel-Aviv bientôt accessible"

Cancer: un traitement de l'Université de Tel-Aviv réussit à prévenir la récidive postopératoire

Une étude clinique menée sous la direction du Prof. Shamgar Ben-Eliyahu de l'École de psychologie et de l'École des neurosciences de l'Université de Tel-Aviv, a montré qu'un traitement court et simple à base de médicaments existants contre le stress et la douleur conduit à une réduction considérable des risques de récidive post-chirurgicale du cancer.

medicaments2Elle a été réalisée en collaboration avec des chercheurs de l'Ecole de médecine de l'Université de Tel-Aviv travaillant dans des hôpitaux affiliés: les Prof. Oded Zmora et Moshe Shabtai, du Sheba Medical Center, le Dr. Eran Sharon du Centre médical Rabin et le Dr. Tanir Allweis, du Centre médical Kaplan.

Ses résultats viennent d'être publiés dans la revue médicale Clinical Cancer Research.

15% des patientes atteintes du cancer du sein et 20% à 40% de ceux atteints d'un cancer colorectal connaissent une récidive métastasique après l'ablation d'une tumeur cancéreuse. Ce taux peut même atteindre jusqu'à 96% dans le cas du cancer du pancréas.

Le stress favorise le développement des métastases

"Quand le corps est en état de stress, physiologique ou psychologique, il secrète une grande quantité d'hormones de la famille des prostaglandines et des catécholamines", explique le Prof. Ben-Eliyahu. "Ces hormones, qui diminuent l'activité des cellules immunitaires, favorisent indirectement le développement des métastases. De plus, elles aident directement les cellules cancéreuses restées dans le corps après l'opération à créer et développer des métastases dangereuses. Ainsi, en raison de l'exposition à ces hormones, les tissus cancéreux deviennent plus agressifs et métastatiques".

ShamgarbeneliyahumichalrochbenamiLors d'une étude préliminaire menée en laboratoire à l'Université de Tel-Aviv au cours des deux dernières décennies, le Prof. Ben-Eliyahu et ses étudiants ont montré que l'opération chirurgicale et les réactions physiologiques qui l'accompagnent augmentent les risques de développement de maladies cancéreuses métastasiques, mais que ce processus pouvait être freiné par l'utilisation d'une combinaison de médicaments existants, bloquant les effets des hormones de stress et d'inflammation.

Des résultats significatifs avec des médicaments banals

Le traitement a été testé sur 38 patientes atteintes d'un cancer du sein et 34 patients atteints de cancer colorectal dans les centres médicaux Sheba, Rabin et Kaplan. Les chercheurs ont administré aux patients deux médicaments connus et sûrs: du Propranolol (Deralin), bêtabloquant utilisé pour le traitement de l'hypertension et de l'anxiété, et de l'Etodolac (Etopan), anti-inflammatoire non-stéroïdien qui sert à prévenir la douleur et l'inflammation. Les malades ont pris les médicaments pendant onze jours, cinq jours avant l'intervention et cinq jours après.

"Le traitement a considérablement réduit le potentiel métastasique de la tumeur, mesuré selon des marqueurs moléculaires des cellules cancéreuses ", explique le Prof. Ben-Eliyahu. "En outre, il a amélioré la quantité et le type de leucocytes (globules blancs) des patients, mesures qui elles aussi prédisent une probabilité plus faible de récidive du cancer. En plus des échantillons pris sur la tumeur enlevée, nous avons examiné dix autres marqueurs biologiques (bio-marqueurs) dans le sang des patients avant et après la chirurgie et les résultats ont indiqués de nets changements physiologiques anti-métastatiques. Entre autres, le traitement médicamenteux a réduit de près de 50% les niveaux d'IL-6 (hormone immunitaire), de CRP (protéine inflammatoire) et de EMT (marqueur biologique moléculaire des tissus cancéreux), tous ces marqueurs prédisant le processus métastatique.

"L'un des résultats intéressants et importants de cette étude est que les réactions de stress et d'inflammation que le corps développe avant l'opération conduisent apparemment à des changements pro-métastatiques dans la tumeur. Il semble que l'anxiété et les réactions endocriniennes qui l'accompagnent pendant la période d'attente de l'intervention chirurgicale peuvent avoir un impact négatif sur la tumeur et les paramètres du corps du patient. Les études réalisées sur des patients atteintes du cancer du sein et ceux atteints d'un cancer colorectal ont obtenu des résultats similaires. Il est important de noter que dans les deux cas le traitement médicamenteux s'est caractérisé par un profil de sécurité favorable".

Empêcher le retour du cancer

En dépit de ces résultats, le Prof. Ben-Eliyahu relève qu'une partie du corps médical ne croient toujours pas à l'influence des effets du stress, en particulier de ceux qui résultent de facteurs psychologiques, comme l'attente de l'opération ou la peur de la propagation de la maladie. "Il y a des indicateurs biologiques qui indiquent clairement la propagation du cancer à la suite de réactions de stress et d'inflammation corporelles, au moins chez les animaux, mais il n'y a pas encore de conscience de l'importance des effets psychologiques sur la progression de la maladie chez l'homme", dit-il.

Après le succès de cette étude, les chercheurs ont l'intention de mener d'autres recherches pour réduire les réactions de stress préopératoire au moyen d'une intervention comportementale psychologique, peut-être sans l'usage de médicaments. Le Prof. Ben-Eliyahu ajoute que bien que l'étude clinique ait été menée sur des patients atteints de cancer du sein et du côlon, la réduction du risque de propagation des métastases après la chirurgie n'est pas propre à un type de cancer ou à un autre.

Selon lui, à l'encontre des médicaments anticancéreux existants qui sont consommés par le patient pendant le restant de ses jours, et ne parviennent pour le moment qu'à prolonger la vie, le traitement mis au point par les chercheurs de l'Université de Tel-Aviv: "vise à augmenter la proportion de patients chez qui le cancer ne reviendra pas, et par là à sauver des vies".

"Après le succès de cette recherche, nous prévoyons de réaliser dans une prochaine étape une étude clinique élargie parmi 600 patients atteints du cancer du côlon, puis  chez 200 patients atteints d'un cancer du pancréas, mais pour ce nous devrons mobiliser au moins un million de dollars!" dit le Prof. Ben-Eliyahu. "Les entreprises pharmaceutiques ne sont pas enclines à soutenir ce genre d'études, car  le traitement que nous proposons est court et basé sur des médicaments déjà existants et peu coûteux".

Une nouvelle technologie de l'Université de Tel-Aviv pour lutter contre les bactéries résistantes aux antibiotiques

Une équipe de chercheurs de la Faculté de Médecine de l'Université de Tel-Aviv a développé une technologie de pointe susceptible de neutraliser l'activité nuisible des bactéries pathogènes et de restaurer leur sensibilité aux antibiotiques. La nouvelle méthode basée sur l'élargissement de la gamme d'action des bactériophages, virus infectant les bactéries, servira de base au développement de médicaments innovants.

udi qimron 1L'étude, menée par les Dr. Ido Yosef et Moran Goren et les doctorants Rea Globus et Shahar Molshanski-Mor sous la direction du Prof. Udi Qimron, a été publiée en couverture de la prestigieuse revue Molecular Cell de juin.

 La résistance aux antibiotiques développée par les bactéries est l'une des plus grandes menaces connues pour la médecine actuelle. A présent, les chercheurs de l'Université de Tel-Aviv ont développé une technologie de pointe basée sur l'élargissement de la gamme d'action des bactériophages (nom composé de 'bactérie' et 'phage' - manger), virus qui attaquent les bactéries dans le corps humain en leur insérant un nouvel ADN qui perturbe leur activité.  

Un seul bactériophage pour affronter des dizaines de bactéries

"Ces dernières années, la science utilise les capacités du génie génétique pour lutter contre les bactéries pathogènes, y compris celles qui résistent aux antibiotiques, et redeviennent agressives et dangereuses ", explique le Prof. Qimron. "Dans notre laboratoire, nous tentons de modifier les propriétés des bactéries en changeant  leur ADN. De cette façon, nous pouvons leur donner les caractéristiques que nous choisissons, et neutraliser leurs fonctionnalités nuisibles pour l'homme, comme la création de toxines, la production de maladies et la résistance aux antibiotiques".

Le fait d'utiliser les bactériophages contenus dans le corps humain, possédant une 'expérience' de milliards d'années d'évolution dans la pénétration des bactéries, pour leur introduire un nouvel ADN, est courant. Mais, selon le Prof. Qimron, " le processus s'est heurté jusqu'à aujourd'hui à un obstacle important: chaque bactériophage attaque de manière sélective un nombre très limité de types de bactéries. En d'autres termes, pour introduire de l'ADN dans une bactérie particulière les chercheurs doivent utiliser le bactériophage spécifique qui lui convient, ce qui rend la technique difficile, et réduit en grande partie ses possibilités. Nous avons mis au point un bactériophage capable de s'attaquer à un nombre considérable de microbes, et donc d'élargir la gamme des hôtes bactériens auxquels il peut injecter l'ADN désiré".

Transformer les bactériophages de la tête à la queue

Dans une première étape, les chercheurs ont conçus des bactériophages qui convenaient à leur but. "Chaque bactériophage se compose d'une tête et d'une queue", explique le Prof. Qimron. "La tête contient du matériel génétique et la queue cible et se connecte à une bactérie spécifique, et lui injecte ce matériel. En utilisant des techniques de génie génétique, nous avons pu transformer les bactériophages de la tête à la queue. Nous avons introduit dans la tête l'ADN que nous désirions, par exemple de l'ADN qui augmente la sensibilité des bactéries aux antibiotiques, et nous avons relié à chaque tête la queue qui lui convient, pour qu'elle se fixe sur les bonnes bactéries". Comme preuve du potentiel du processus innovant de ces croisements, les chercheurs ont créé un bactériophage capable d'injecter l'ADN sélectionné à des dizaines d'espèces différentes de bactéries.

 La deuxième partie de l'étude visait à améliorer la capacité des bactériophages a transférer de l'ADN à la bactérie choisie. " Nous avons adopté la méthode de l'évolution accélérée en laboratoire", explique le Prof. Qimron. «Nous avons mis en présence in vitro une bactérie avec des milliards de bactériophages possédant des queues différentes. Seuls ceux dont la queue convenait à la bactérie ont pu y introduire l'ADN. Cela a créé une sélection évolutionnaire en faveur de ces queues. Après un grand nombre de cycles de sélection, nous avons pu produire des bactériophages à la queue qui injectent de l'ADN à cette même bactérie avec une efficacité multipliée".

Le Prof. Qimron conclut: "Changer l'ADN des bactéries pathogènes en utilisant des bactériophages est une technologie prometteuse dans la lutte contre de nombreuses maladies. Entre autre, elle peut aider à restaurer la sensibilité aux antibiotiques des bactéries qui ont développé une résistance aux médicaments communs. Nous croyons que notre technique contribuera à de grands progrès dans ce sens, et servira de base pour de futurs médicaments innovants ".

La recherche a été financée par le Fonds Momentum de Ramot, la société de commercialisation de technologies de l'Université de Tel-Aviv, créé dans le but de financer la recherche de pointe. Le projet a été identifié il y a deux ans à son stade préliminaire et a bénéficié d'un financement à hauteur de 700 000 dollars à ce jour, exceptionnel dans le champ universitaire, qui a permis le développement des recherches à un stade avancé.

 

Cet article a été publié dans Siliconwadi.fr sous le titre: "Israël: grand espoir dans la lutte contre les bactéries résistantes aux antibiotiques"

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