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Médecine

Université de Tel-Aviv: une méthode innovante pour la cicatrisation des brûlures

Le Dr. Alex Golberg de l'Ecole Porter d'études environnementales de l'Université de Tel-Aviv a mis au point  une nouvelle technologie prometteuse qui contrôle la prolifération des cellules de collagène à l'origine de la cicatrisation des brûlures graves. La nouvelle méthode, élaborée en collaboration avec des chercheurs de Havard et de l'hôpital Shriners de Boston pour les enfants brûlés, pourrait réduire de manière significative l'étendue des cicatrices produites pendant la guérison des brûlures et éviter des souffrances à des millions de personnes dans le monde entier.

L'étude a été publiée récemment dans le Journal of Investigative Dermatology

Les victimes de brûlure qui ont survécu au traumatisme initial doivent cependant faire face toute leur vie aux cicatrices, à l'origine de problèmes physiques, psychologiques et esthétiques. Les chercheurs du monde entier ont développé et testé de nombreuses approches pour le traitement de ces angoissantes séquelles: enlèvement chirurgical, traitement au laser, par faisceau d'électrons, pansements compressifs, feuilles de silicone, etc…, mais avec très peu de succès.

"Le corps réagit au traumatisme des brûlures par la prolifération très rapide de cellules fibroblastes qui produisent le collagène afin de recouvrir la zone touchée", explique le Dr Golberg. "Mais le processus de guérison naturelle conduit à la production d'un tissu dermique excessif et trop épais, qui constitue en fait la cicatrice. Nous avons développé une nouvelle méthode non-invasive permettant le contrôle de ce processus, susceptible de réduire considérablement l'étendue des cicatrices".

La nouvelle méthode, qui utilise une technologie connue sous le nom de pIRE (électroporation irréversible partielle), est basée sur l'exposition de la peau affectée à des champs électriques à haute tension à impulsions très courtes. "La cicatrisation suite à une brûlure est un mécanisme complexe qui implique une activité inflammatoire et des aspects métaboliques, et notre méthode intervient dans ce processus", explique le Dr Golberg. "Nous pensons que les impulsions électriques appliquée sur la peau en cicatrisation affectent irrémédiablement une partie des cellules qui produisent le collagène, réduisant ainsi la formation de la cicatrice. Cependant, pour obtenir des résultats optimaux, il est très important de trouver le dosage exact et précis. Une surexposition pourrait créer une nouvelle blessure inguérissable sur la peau, alors qu'une exposition trop faible ne permettrait pas d'enrayer le processus naturel de 'guérison excessive' ".

Testée en laboratoire, la nouvelle méthode eu des résultats très encourageants, évalués au moyen d'une méthode d'imagerie innovante, développée à l'hôpital Massachusetts General aux Etats-Unis : le traitement a entraîné une réduction de près de 60% de la superficie des cicatrices.

Après le succès des recherches en laboratoire, les chercheurs envisagent la prochaine étape: la construction d'un appareil approprié ainsi que des essais cliniques, qui feront bénéficier les personnes en convalescence de brûlures de cette approche novatrice.

 "La méthode de l'exposition aux champs électriques a un grand potentiel pour la prévention des cicatrices, et le traitement d'autres problèmes de peau", conclut le Dr. Golberg. "Il s'agit d'une approche innovante, efficace et non invasive, initialement développé pour traiter une gamme de maladies dégénératives de la peau. Dans des études précédentes, nous avons montré qu'elle était également efficace pour la désinfection des plaies infectées après des brûlures, et des procédures cosmétiques, comme le traitement de diverses imperfections ainsi que  le renouvellement et le rajeunissement de la peau ".

L'étude a été réalisée avec le soutien de la Fondation Shriners, qui finance les recherches sur les brûlures chez les enfants.

Université de Tel-Aviv: une nouvelle méthode pour réduire les chutes chez les personnes âgées et les malades atteints de Parkinson

D'après une étude du Dr. Anat Mirelman de la Faculté de Médecine de l'Université de Tel-Aviv, en collaboration avec des équipes de recherche de l'hôpital Sourasky de Tel-Aviv et de l'Université Newcastle au Royaume-Uni, une intervention thérapeutique combinant un entrainement sur tapis roulant et une technologie de réalité virtuelle pourrait aider à diminuer les risques de chute chez les personnes âgées ou les patients atteints de la maladie de Parkinson et autres troubles affectant les facultés motrices et cognitives.

PersonnesageesD'après les chercheurs, la méthode, qui intègre les aspects physiques et cognitifs impliqués dans la marche, pourrait être utilisé dans les gymnases, les centres de réadaptation ou les maisons de soins infirmiers

L'étude, à laquelle ont également participé des chercheurs de l'Université Rabout aux Pays-Bas et de l'Université de Gênes en Italie vient d'être publiée dans la revue médicale britannique The Lancet.

Les chutes représentent une cause majeure de morbidité et de mortalité chez les personnes âgées de plus de 65 ans. 30% d'entre elles, et près de 60 à 80% de celles atteintes de déficience cognitive légère, de démence ou de la maladie de Parkinson, tombent au moins une fois par an. Les chutes peuvent causer des blessures, la perte de l'indépendance, des handicaps, une hospitalisation en institution spécialisée, et même la mort. Même sans blessures, elles ont souvent pour conséquence la peur de tomber voire même de sortir de la maison et conduisent souvent à la dépression, entrainant à son tour l'inactivité, la faiblesse musculaire, les troubles de l'équilibre et de la marche, et donc davantage de chutes et d'isolement social.

Dans le cadre de la présente étude, les chercheurs ont analysé les données de 282 participants provenant de cinq sites cliniques entre 2013 et 2015, en Belgique, Israël, Italie, aux Pays-Bas, et au Royaume-Uni. Tous étaient âgés de 60 à 90 ans, étaient capables de marcher au moins 5 minutes sans aide, médicamentés de manière stable et avaient signalé au moins 2 chutes dans les 6 mois avant le début de l'étude. Près de la moitié des participants étaient atteints de la maladie de Parkinson, et 43 souffraient d'une déficience cognitive légère.

Une amélioration de 42%

Les participants ont été divisés en deux groupes: la moitié ont suivi un entrainement sur tapis roulant intégrant une composante de réalité virtuelle, l'autre sur tapis roulant uniquement. Le dispositif de réalité virtuelle consistait en une caméra qui captait le mouvement des pieds des participants et le projetait sur un écran en face du tapis de course, de sorte qu'ils pouvaient «voir» leurs pieds sur l'écran en temps réel. Le jeu de simulation a été conçu pour représenter les défis de la vie réelle qui se présentent aux personnes âgées, comme éviter et enjamber des obstacles - flaques d'eau ou autres – et se déplacer sur les trottoirs.

En moyenne, les participants de chaque groupe ont suivi 16 séances de formation sur six semaines, chacune d'une durée d'environ 45 minutes. Avant la formation, les participants présentaient un taux moyen de chute de 11% sur six mois. Le même taux vérifié pendant les six mois qui ont suivi après la formation a diminué dans les deux groupes, mais la diminution n'a été significative que dans le groupe où l'entrainement était combiné à l'expérience de réalité virtuelle ( 42 % de réduction).

anat-mirelman"Les chutes chez les personnes âgées se produisent souvent à cause du trébuchage et de la mauvaise négociation des obstacles pendant la marche" explique le Dr. Mirelman. "Une chute marque souvent le début d'un cercle vicieux, qui a de nombreuses conséquences négatives importantes sur le plan de la santé. La capacité des personnes âgées à gérer les obstacles peut être compromise en raison du déclin lié à l'âge des capacités cognitives comme la planification motrice, la division de l'attention, le contrôle de l'exécution des mouvements et le jugement. Mais les interventions actuelles se concentrent généralement sur l'amélioration de la force musculaire, l'équilibre et la façon de marcher. Notre approche combine l'exercice sur tapis roulant et la réalité virtuelle pour aider à améliorer à la fois la mobilité physique et les aspects cognitifs importants pour la marche. Nous avons constaté qu'elle contribue à réduire la fréquence des chutes pendant au moins six mois après l'entraînement".

Un programme de prévention ?

La plus grande amélioration a été observée chez les participants atteints de la maladie de Parkinson, probablement, pensent les auteurs parce que le taux de chute était plus élevé chez eux au départ, ou que la réalité virtuelle a été en mesure d'aider à améliorer les compétences cognitives et motrices affectées par cette maladie. Cependant, ils soulignent que l'étude n'a pas été prévue pour mesurer les différences entre les sous-groupes, et que d'autres recherches seront nécessaires pour vérifier ces explications.

Les auteurs mettent également en garde sur le fait que la période de suivi des patients après l'expérience était de six mois seulement, de sorte que d'autres études seront nécessaires pour vérifier l'effet à long terme. D'autre part, bien qu'il s'agisse de la plus grande étude du genre réalisée à ce jour, le nombre de participants était restreint.

"Les tapis roulants sont largement disponibles, et le coût supplémentaire d'ajout du dispositif virtuel est d'environ 4000 euros par set" souligne le Dr. Mirelman. "Le suivi personnalisé que nous avons mené lors de l'expérience ne sera pas forcément nécessaire dans la pratique quotidienne. D'autres études devront examiner si la méthode peut être utilisée dans le cadre d'un programme de prévention pour traiter le risque de chute avant qu'elles ne se produisent et provoquent des blessures".

Université de Tel-Aviv: nouvel espoir pour le traitement du cancer

Une équipe de chercheurs dirigée par le Prof. Ronit Satchi-Fainaro, chef du Département de physiologie et de pharmacologie de la Faculté de Médecine de l'Université de Tel-Aviv, à la tête du laboratoire de Nanomédecine et angiogenèse tumorale de l'Université a conçu le principe d'un nouveau nano-médicament capable d'inhiber la croissance du cancer des os et de le maintenir en sommeil.
Selon les chercheurs, l'étude récemment publiée dans la revue ACS Nano, pourrait être appliquée à d'autres types de tumeurs et constituer une nouvelle approche thérapeutique pour le traitement du cancer.

satchifainaro2L'ostéosarcome est une tumeur qui se développe dans les os des enfants et des adolescents. C'est l'un des cancers les plus agressifs, avec un taux de seulement 15 pour cent de survie de cinq ans à partir du diagnostic jusqu'au stade métastatique avancé. Il n'a pour le moment aucun traitement viable.

« Nous voulons maintenir 'l'interrupteur' du cancer en position éteinte », commente le Prof. Satchi-Fainaro. « Une fois que la métastase de l'ostéosarcome migre loin du site primaire de la tumeur, il n'existe a pas de traitement efficace, seulement différentes manières de prolonger la vie ».

Apprendre aux cellules cancéreuses à rester en sommeil

« Nous nous sommes inspiré d'un article de 1993 publié dans le New England Journal of Medicine par William C. Black et H. Gilbert Welch sur les lésions tumorales dormantes découvertes dans les autopsies de personnes mortes accidentellement, et considérées comme en bonne santé. Nous avons décidé d'enquêter sur la récidive de l'ostéosarcome, en mettant l'accent sur la valeur potentiellement thérapeutique de la dormance ».

L'ostéosarcome peut récidiver même si elle est prise tôt et excisées sur son site primaire. Par exemple, les cellules cancéreuses restantes après la chirurgie ("maladie résiduelle minimale") peuvent "se réveiller" soudainement, causant la rechute. Dans le cas de "lésions micro-métastasiques dormantes," des mini-tumeurs non détectées par les technologies d'imagerie actuelles réapparaissent tout à coup sous la forme de grandes macro-métastases, principalement dans les poumons.

cellules cancereuses«Nous voulions comprendre ce qui pousse les cellules cancéreuses à se "réveiller" dans ces cas-là », explique le Prof. Satchi-Fainaro. « Tant que les cellules cancéreuses restent asymptomatiques et en sommeil, le cancer est une maladie gérable. Beaucoup de gens vivent avec des lésions de la thyroïde à leur insu, par exemple. Notre approche est très optimiste, et nous croyons qu'elle pourrait aussi bien s'appliquer à d'autres cas de cancers ».

Les chercheurs ont donc comparé en laboratoire des tissus tumoraux d'ostéosarcome provenant respectivement de cancers "endormis" et "progressifs". «Nous voulions en examiner les différences, car nous savions que si nous pouvions interpréter leur genèse, nous pourrions comprendre ce qui a gardé le tissu tumoral en sommeil, et que si nous arrivions à inhiber la croissance du cancer, nous pourrions le cibler et le maintenir en dormance », explique le Prof. Satchi-Fainaro.

Une nouvelle approche pour le traitement du cancer

En séquençant les microARN des tissus, ils en ont trouvé trois exprimés à de faibles niveaux dans le tissu tumoral agressif et à des taux élevés dans le tissu tumoral en sommeil. Insérant ces microARN dans une boîte de Pétri, ils ont observé qu'ils diminuaient le potentiel malin des cellules cancéreuses en réduisant leur capacité à communiquer avec les cellules normales présentes dans le microenvironnement.

« Nous avons vu que les cellules d'ostéosarcome traitées avec les microARN sélectionnés étaient incapables de recruter des vaisseaux sanguins pour nourrir leur croissance », a déclaré le Prof. Satchi-Fainaro. « Afin de maintenir ces microARN stables dans le sang, nous avions besoin de les encapsuler dans une nanoparticule qui circule dans les vaisseaux sanguins sains, mais "débarquent" dans les vaisseaux malades des sites tumoraux et y délivrent leur traitement médicamenteux. Aussi avons-nous conçu un nano-médicament doté d'un procédé d'activation spécifique fonctionnant sur le site de la tumeur dans la cellule cible ».

« Des souris malades traitées avec ce nano-médicament ont vécu pendant six mois, ce qui est l'équivalent de 25 années humaines », a-t-elle rapporté. «Ceci nous rend très optimistes. Si nous ne pouvons pas enseigner aux cellules tumorales à devenir normales, nous pouvons leur apprendre à rester en sommeil».

Selon le Prof. Satchi-Fainaro, cette approche thérapeutique possède un important potentiel. Avec son équipe, elle étudie actuellement d'autres types de tumeurs et prévoie également de passer à l'étape des essais cliniques. « Le potentiel est énorme, car l'insertion de microRNA affecte une très grande quantité de gènes, et le cancer a de plus en plus de mal à les éviter et à compenser leur perte par une voie alternative », conclut-elle. «Je souhaite que nos résultats soient applicables à d'autres types de tumeurs et devienne une approche universelle pour le traitement du cancer ».

L'étude est le fruit d'une collaboration de cinq ans entre l'équipe du Prof. Satchi-Fainaro, menée par la doctorante Galia Tiram, et les laboratoires des Prof. Rainer Haag et Marcelo Calderón à l'Université Frei de Berlin.

Le Prof. Satchi-Fainaro a été classée au 13e rang du classement des 50 femmes les plus influentes en Israël publié par Forbes en 2014.

 

Cet article a été publié sur Siliconwadi.fr sous le titre: "Recherche israélienne : empêcher le cancer de se déclencher", le 26.7.2016.

Université de Tel-Aviv: Progrès dans le traitement des traumatismes crâniens

Les Prof. Renana Baratz-Goldstein et Chaim Pick, de l'Ecole de médecine de l'Université de Tel-Aviv, en collaboration avec le Prof. Daphne Atlas de l'Université hébraïque de Jérusalem ont testé en laboratoire une nouvelle molécule qui permet de protéger efficacement le cerveau après un traumatisme craniocérébral léger (TCCL). Selon les chercheurs, une dose unique de la nouvelle protéine administrée dans l'heure qui suit le choc réduit les risques d'inflammation cérébrale à l'origine de la mort cellulaire et des troubles cognitifs qui en découlent.

Decouverte-dans-le-traitement-des-traumatismes-craniensL'étude, publiée récemment dans la revue PLOS ONE, pourra aboutir dans l'avenir à la mise au point de médicaments pour le traitement préventif des effets secondaires des lésions cérébrales d'origine traumatique.

"Les traumatismes crâniens légers, généralement causés par des accidents ou des chutes, sont fréquents chez les enfants, les sportifs, les soldats et les personnes âgées". explique le Prof. Baratz-Goldstein." Comme ils ne présentent souvent pas de signes extérieurs visibles ni de lésions des structures cérébrales, ils sont souvent sous-diagnostiqués. Mais les patients souffrent fréquemment de troubles cognitifs, comportementaux et émotionnels de longue durée, associées à des changements biochimiques et cellulaires. Actuellement, il n'existe pas de traitement efficace".

Calmer le processus inflammatoire responsable de la mort cellulaire

Bien que la plupart des manifestations diminuent sensiblement quelques jours ou semaines après la blessure, près de 50% des patients ressentent des symptômes de TCCL un an après, y compris des changements émotionnels et des troubles de la mémoire et des difficultés psychiques ou somatiques. Ces complications résultent d'une augmentation des niveaux de glutamate, du stress oxydatif, de la rupture hémato-encéphalique, et en particulier du processus inflammatoire causé par la blessure et qui provoque la mort cellulaire (apoptose).

Chaim PickSelon les chercheurs, les blessures internes ou externes provoquées par le choc crânien activent fortement le processus inflammatoire, conduisant à la mort cellulaire et aux troubles cognitifs et émotionnels qui en découlent, par l'intermédiaire des enzymes MAPK impliqués dans le processus d'inflammation des cellules du cerveau, C'est pourquoi il est important de retarder le processus inflammatoire causé par la lésion.

D'après eux, une dose des nouvelles molécules développées en laboratoire, administrée dans l'heure suivant le traumatisme pourra prévenir les dommages, à la fois à court et à long terme susceptibles de découler de ces accidents.

Dans son laboratoire de Jérusalem, le Prof. Atlas a développé de petites molécules appelées peptides TXM (thiorédoxine-mimétique) qui imitent l'action de la protéine thiorédoxine ou TRX1, chargée de maintenir l'état d'oxydation des cellules, tout en réduisant l'activité des enzymes MAPK activés lors de son oxydation. Ainsi elles entravent la cascade de réactions enzymatiques conduisant à l'inflammation. Les peptides nouvellement synthétisées sont composées de 3 ou 4 acides aminés qui inhibent l'activité inflammatoire des enzymes MAPK, prévenant ainsi la mort cellulaire.

Une précédente étude a déjà montré que ces nouvelles molécules empêchent les processus inflammatoires découlant de niveaux élevés de sucre dans le sang. Les chercheurs ont donc décidé de vérifier si elles pouvaient également être utilisées dans le cas d'une inflammation causée par un traumatisme.

Les tests réalisés sur des souris de laboratoire ont été probants: les molécules ont rétabli les capacités cognitives des souris, y compris la mémoire spatiale, la capacité d'apprentissage et la reconnaissance des objets, vérifiées 7 jours, puis 30 jours après le traumatisme. En outre, les peptides se sont avérés très efficaces pour inhiber l'activité de l'enzyme MAPK dans des cellules neuronales d'origine humaine cultivées in-vitro.

Selon les chercheurs, l'étude démontre le potentiel des peptides TXM pour réduire de manière significative les déficiences cognitives après une lésion cérébrale traumatique légère. Autre avantage de ce traitement potentiel: il réduit sensiblement le risque d'effet toxique, car les peptides sont constitués d'acides aminés, éléments naturels constitutifs des protéines cellulaires, contrairement à l'utilisation de médicaments non naturels. Ainsi, les peptides TXM sont-ils des candidats prometteurs pour le traitement préventif des dommages secondaires des lésions cérébrales d'origine traumatique.

D'autres expériences cliniques sont nécessaires pour établir la validité du traitement soulignent cependant les chercheurs.

 

Cet article a été publié sur Siliconwadi.fr sous le titre "Traumatisme crânien: découverte prometteuse en Israël"

Des chercheurs de l'Université de Tel-Aviv inventent un patch cardiaque bionique contrôlable à distance pour remplacer les greffes du cœur

Le Dr. Tal Dvir et son doctorant Ron Feiner du Département de microbiologie moléculaire et biotechnologie de l'Université de Tel-Aviv ont mis au point un patch organique contrôlable à distance pour réparer les tissus cardiaques endommagés. Le nouveau patch, qui combine électronique et tissus vivants est susceptible de révolutionner la recherche cardiaque et de constituer dans un avenir proche une alternative aux problématiques greffes du cœur.

La recherche a été publiée hier dans la revue Nature Materials.

patch-cardiaque-rvolutionnaireContrairement aux autres cellules du corps, les cellules cardiaques ne se reconstituent pas. Aussi la cicatrice qui se créé après un incident cardiaque persiste-t-elle, diminuant les capacités de fonctionnement du cœur. Aujourd'hui la seule solution est la transplantation, mais les listes d'attente sont longues, alors qu'on estime que la moitié des patients ayant subi une atteinte cardiaque sérieuse meurent dans les 5 années qui suivent.

Le "patch cardiaque cyborg" de l'Université de Tel-Aviv pourra bientôt constituer une alternative. Combinant composants organiques et électroniques, il possède des capacités qui dépassent celles du tissu cardiaque humain: comme lui, il se contracte et se dilate, mais en plus, il se régule comme une machine.

Un coeur "intelligent"

"Avec ce patch cardiaque, nous avons intégré l'électronique et les tissus vivants", commente le Dr. Dvir. "Cela fait très science-fiction, mais c'est une réalité, et nous pensons que cela va faire avancer la recherche cardiaque d'un grand pas. Jusqu'à présent, on pouvait fabriquer des tissus cardiaques organiques, et les résultats obtenus étaient mitigés. A présent, nous avons produit un tissu bionique viable qui assure un fonctionnement correct du tissu cardiaque".

Le laboratoire d'ingénierie tissulaire et de médecine régénérative du Dr. Dvir à l'Université de Tel-Aviv est depuis ces cinq dernières années à l'avant-garde de la recherche en cardiologie, travaillant au développement de substituts fonctionnels des tissus endommagés de manière permanente par les crises et les maladies cardiaques à l'aide d'outils nano-technologiques sophistiqués. Le nouveau "patch cardiaque cyborg" non seulement remplace le tissu organique, mais assure également son bon fonctionnement grâce à un système de surveillance à distance.

tal-dvir"Nous avons d'abord veillé à ce que les cellules du patch soient capable de se contracter et de se dilater comme le tissu cardiaque, d'où la nécessité d'utiliser des matériaux organiques, explique le Dr. Dvir. "Mais il était tout aussi important de pouvoir vérifier ce qui se passe dans ce patch après sa pose, et de réguler son fonctionnement. Nous voulions également être en mesure de délivrer des médicaments directement au cœur à partir du patch pour améliorer son intégration dans le corps du patient".

Thérapie cardiaque en temps réel

Pour créer ce nouveau patch bionique, les chercheurs fabriquent une  structure biologique qui contient à la fois des cellules souches prélevées sur le patient lui-même (afin que le patch soit bien accepté par l'organisme), des nano-molécules d'or qui améliorent la stimulation électrique, et des polymères électroactifs capables de délivrer des médicaments sur demande. Le patch est créé au moyen d'une imprimante 3D. L'une des innovations de la recherche est l'intégration de composants électroniques qui transforment le patch en "cyber-tissu" possédant des capacités améliorées. Après la greffe du patch par opération, le médecin peut suivre et contrôler son activité à distance au moyen d'impulsions électroniques. "Imaginez qu'un patient assis chez lui, ne se sente pas bien", explique le Dr. Dvir. "Son médecin sera en mesure de se connecter à son ordinateur et au dossier de ce patient en temps réel; il pourra visualiser les données envoyées à distance à partir de capteurs implantés dans le tissu du patch, évaluer exactement ce qui se passe dans l'organisme du patient, et activer de loin les médicaments nécessaires".

heart-patch-1"L'objectif à long terme est que le patch cardiaque puisse s'auto-réguler. En d'autres termes, s'il détecte une inflammation, il délivrera un médicament anti-inflammatoire. S'il détecte un manque d'oxygène, il libèrera des molécules qui améliorent la formation des vaisseaux sanguins etc.».

Le Dr. Dvir examine actuellement comment ce concept pourrait s'appliquer au cerveau et la moelle épinière pour traiter les affections neurologiques. "Il s'agit certainement d'une percée. Mais je ne conseillerais pas pour autant de se jeter sur des cheeseburgers ou d'abandonner tout sport. La mise en pratique de cette technologie peut prendre un certain temps. Entretemps, un mode de vie sain est toujours la meilleure façon de conserver son cœur en bonne santé".

 

Cet article a été publié sur Siliconwadi sous le titre: "Israël: invention d'un patch cardiaque révolutionnaire"