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Médecine

Université de Tel-Aviv : une innovation capitale pour la lutte contre le cancer

Le Prof. Dan Peer du Département de recherche cellulaire et d'immunologie de l'Université de Tel-Aviv et ses doctorants Shira Weinstein et Itai Toker ont développé une méthode pour traiter une forme incurable du cancer du sang dit  "lymphome du manteau"  en transportant un médicament à base d'ARN directement vers la cellule malade grâce à un "nano-sous-marin"  muni d'un système de commande qui active le produit uniquement dans les cellules atteintes. La nouvelle thérapie innovante pourra également être appliquée dans l'avenir à d'autres formes plus courantes du cancer du sang, comme la leucémie.

DanPeer580-330 0L'étude, réalisée en collaboration avec le Prof. Pia Raanani du Département d'Hématologie du Centre médical Rabin et le Prof. Arnon Nagler du Département d'hématologie du Centre médical Sheba a été publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

« Le lymphome du manteau est une maladie rare, considérée comme la plus grave des cancers du sang », explique le Prof. Peer. « Les patients qui en sont atteints ont une espérance de vie maximale de 5 à 7 ans ». En réalisant un séquençage génétique des cellules cancéreuses, le Prof. Peer et son équipe ont découvert l'existence d'une mutation du gène cycline D1, responsable de la division cellulaire, chez près de 85% des patients atteints de la maladie. « Nous avions déjà publié un article en 2012 prouvant qu'il était  possible de supprimer l'expression de ce gène en utilisant le processus d'interférence ARN pour inhiber la division des cellules cancéreuses. Nous possédions donc le remède, mais nous devions comprendre comment l'utiliser, le conduire vers les cellules atteintes».

L'interférence ARN, ou en abrégé ARNi, est un phénomène génétique qui annule l'expression de gènes spécifiques dans une cellule. Deux chercheurs américains, Andrew Fire et Craig Mello, on reçu le prix Nobel de médecine en 2006 pour la découverte de ce mécanisme, qui comporte de grandes promesses pour la médecine dans le domaine des thérapies génétiques spécifiquement adaptées  aux maladies. Le problème est à présent comme transporter les bobines d'ARNi vers les cellules voulues.

Vers une médecine personnalisée, adaptée au patient et à la maladie

« Si nous nous contentons d'injecter l'ARNi dans le sang, il ne parviendra pas aux cellules malades », explique le Prof. Peer. «Nous avons donc créé une sorte de sous-marin miniature, qui sache comment se frayer un chemin à l'intérieur du corps. Notre système comporte trois éléments: le médicament lui-même, à savoir l'ARNi porteur d'une séquence appropriée pour inhiber l'expression du gène de la cycline D1, une nanoparticule de graisse qui l'enveloppe, dans les parois de laquelle se trouve "GPS", une protéine active contre un récepteur appelé CD38. Cette protéine est un anticorps qui fait que le médicament se localise sur les cellules qu'il faut. Et si, par mégarde, le médicament injecté atteint des cellules non visées, nous avons mis dans nos nano-sous-marins un autre élément, un système de commande qui active le médicament uniquement à l'intérieur des cellules cancéreuses ».

nano-missiles-pour-cibler-les-tumeursLes nouveaux nano-sous-marins munis du produit ont été testé en laboratoire. Des souris sur lesquelles avaient été introduites des cellules cancéreuses de patients ont vu leur durée de vie augmenter en moyenne de 30 jours à 55 jours. « Nous avons presque doublé l'espérance de vie de ces souris, et nous aurions pu continuer », commente le Prof. Peer. « Après que les ARNi aient fini d'inhiber la mutation génétique, les cellules cancéreuses, en particulier celles qui ne sont pas mortes, peuvent de nouveau se diviser. Mais si nous parvenons à inhiber d'autres gènes pertinents, nous pourrons prolonger encore davantage la durée de la vie, avec une meilleure qualité de vie. Il s'agit d'un travail d'entretien quotidien ».

« Nous nous dirigeons aujourd'hui vers une médecine personnalisée et adaptée, non seulement au patient, mais aussi à la maladie Nous approchons du point où nous obtiendrons l'information des gènes des patients eux-mêmes et nous préparerons pour eux un stock d'ARNi personnalisé. Mais ce jeu avec les gènes n'a aucun sens si nous ne pouvons pas le traduire en méthodes de thérapies cliniques. Voilà donc l'objectif. Le nouveau système que nous avons développé convient non seulement à cette maladie rare, le lymphome du manteau, mais aussi pour toute sorte de cancers du sang, comme la leucémie, le myélome multiple et le lymphome. Nous n'en sommes pas encore aux essais cliniques, et on ne guérira pas le cancer demain matin. Mais il existe à présent une nouvelle technologie et il est fortement recommandé de la développer ».

L'étude a été financée conjointement par le Centre Dotan de l'Université de Tel-Aviv, l'Association israélienne pour la lutte contre le cancer, la Fondation Helmsley, la Fondation Nationale pour la Science en Israël et le Centre National pour la Santé aux Etats-Unis.

 

Photo: le Prof. Peer dans son laboratoire de l'UTA (Crédit: Jonathan Blum)

Cet article est paru sur siliconwadi sour le titre: "Cancer: une technologie prometteuse en Israël"

 

 

Une recherche de l'Université de Tel-Aviv va permettre de raccourcir les délais d'attente pour les IRM et de sauver des vies

Une nouvelle technologie, fruit d'une collaboration entre le Prof. Hayit Greenspan, directrice du Laboratoire de traitement d'image médicale du Département d'Ingénierie biomédicale de l'Université de Tel-Aviv et le Prof. Eli Konen, chef du Département d'Imagerie médicale de l'hôpital Sheba à Ramat Gan, va rendre possible le décodage informatisée des IRM  par un processus plus rapide et plus précis que le déchiffrement humain, permettant de désengorger les files d'attente de plus en plus longues, de faciliter le travail des radiologues et d'éviter les erreurs fatales.

IRMCes développements, qui devraient révolutionner le diagnostic et le traitement médical des prochaines années ont été présentés lors d'une Conférence intitulée "Radiologie informatisée: pont entre la technologie et la radiologie" qui s'est tenue la semaine dernière à l'Université de Tel-Aviv.

Le Prof. Hayit Greenspan, spécialiste de renommée internationale dans le domaine du traitement des images médicales s'est concentrée ces dernières années sur la recherche de solutions au problème posé par l'interprétation du nombre toujours croissant des examens IRM et des écographies, outils considérés aujourd'hui comme indispensables  au diagnostic médical, résultant en une explosion des délais d'attente pour les patients, avec parfois de graves conséquences sur la dégradation de leur condition.

Des examens de plus en plus nombreux et complexes

Selon les chercheurs, le problème ne réside pas seulement dans le petit nombre de dispositifs, mais également dans la grave pénurie de radiologues par rapport au nombre de tests effectués et leur sophistication de plus en plus importante. "La quantité de données auxquelles nous devons faire face est énorme et l'interprétation devient de plus en plus complexe. Il y a 20 ans, un scanner abdominal était composé de 100 images;  nous parlons à présent d'environ 1500 images, qui sont également de meilleure qualité. De plus, ces tests sont aujourd'hui beaucoup plus accessibles et disponibles. Cela signifie que les radiologues doivent traiter davantage d'informations en moins de temps. Nous croulons sous les quantités de données ».  Conséquence: même les examens réalisés dans les services d'urgence doivent parfois attendre plusieurs heures avant d'être déchiffrés.

hayitLa réponse trouvée par la chercheuse à cette situation vient de l'univers des Big Data et de l'intelligence artificielle, en particulier d'une branche nommée «apprentissage en profondeur», basée sur la mise au point d'un modèle de traitement de données composés d'algorithmes sophistiqués permettant le stockage, l'évaluation, la recherche et l'analyse d'une grande quantité d'informations en temps réel. Des systèmes de ce type sont à la base de l'analyse de sites comme Google et Facebook.

"Dans notre laboratoire nous développons des outils informatisés allant du traitement d'image aux logiciels d'apprentissage intelligents, capables d'identifier différentes parties du corps " explique le Prof. Greenspan. La collaboration avec le Prof. Konen, démarrée il y a huit ans, a rapidement abouti au développement d'algorithme capable d'identifier une hypertrophie cardiaque, un œdème pulmonaire et une pneumonie sur une radio pulmonaire.

Rapidité et précision, diminuer les risques d'erreur

Depuis, le laboratoire du Prof. Greenspan a mis au point un grand nombre de dispositifs,  dont certains ont déjà été enregistrés comme brevets commerciaux, entre autre un système capable de détecter des lésions cancéreuses dans le cerveau et le foie sur des images issues de scanners et d'IRM avec rapidité et précision. De même a été développé un système automatisé de suivi, comparaison et quantification des résultats, tenant compte non seulement des données du patient mais aussi de celles d'autres malades présentant des cas similaires.

Selon les chercheurs, ces outils pourraient même permettre de combler l'écart professionnel existant aujourd'hui entre un radiologue débutant et son collègue expérimenté, diminuant le risque d'erreur, et de créer un ordre de priorités davantage pertinent pour le traitement des patients. "Ils vont nous permettre de donner des réponses de meilleure qualité dans un temps beaucoup plus court. Dans le cas de la médecine d'urgence, ils pourront changer complètement le modèle de travail et permettre d'établir des priorités pour l'interprétation et le diagnostic selon la gravité des cas constatés, et non nécessairement dans l'ordre des examens réalisés, comme on le fait aujourd'hui" ajoutent-ils.

Cela dit, les chercheurs insistent sur le fait que ces systèmes constituent des auxiliaires importants au travail du radiologue, mais bien sûr pas un substitut : "Par analogie, il s'agit non pas d'une voiture sans chauffeur, mais plutôt d'un système d'avertissement empêchant une collision avec le mur".

 

Cet article a été publié sur Siliconwadi sous le titre: "L'intelligence artificielle pour décrypter les IRM et sauver des vies", le 7.01.16.

Découverte importante des chercheurs de l’Université de Tel-Aviv pour le traitement de l’Alzheimer

Selon une étude à laquelle ont participé les Dr. Inna Slutsky et Samuel Frere de la Faculté de Médecine de l’Université de Tel-Aviv et le Dr. Dinorah Friedman-Morvinski de la Faculté des Sciences de la Vie, en collaboration avec le Prof. Ehud Cohen et le Dr. Tziona Ben-Gedalya de l'Institut de recherche médical Israël - Canada (IMRIC) à l'Université hébraïque de Jérusalem, la maladie d'Alzheimer est en fait un ensemble de maladies qui doivent être traitées chacune au moyen de traitements différents.

Alzheimer-découverte-importante-en-IsraëlLa recherche, publiée dans la revue de l’Organisation européenne de Biologie moléculaire (The EMBO Journal) pourra permettre le développement de nouvelles thérapies à prescrire selon le sous-type de la maladie dont est atteint le patient, offrant un nouvel espoir à ceux qui souffrent de ce trouble incurable et à leurs familles.

Les maladies neurodégénératives, comme  la maladie d'Alzheimer, le Parkinson ou les maladies à prions (dont la plus célèbre est celle de la "vache folle") partagent deux caractéristiques essentielles: elles émergent à la suite du repliement et de l'agrégation de protéines aberrantes, et apparaissent tard dans la vie : sous leur forme dite « sporadique » (sans antécédent familial), au cours de la septième décennie de vie du patient ou plus tard, et sous leur forme « familiale » durant la cinquième ou sixième décennie.

Slutsky-Inna-180x220Le début tardif caractéristique de ces divers troubles soulève des questions clés: pourquoi les individus porteurs de la mutation liée à la maladie ne montrent-ils aucun signe clinique jusqu'à leur cinquième ou sixième décennie de vie? En outre, pourquoi des troubles apparemment distincts partagent-ils un schéma commun d'émergence temporelle ? Une des explications mise en lumières par de précédentes études est que l'efficacité des mécanismes qui protègent les personnes plus jeunes de l'agrégation des protéines toxiques décline avec le vieillissement.

Classifier la maladie en sous-types

Les troubles neurodégénératifs provenant du repliement anormal des protéines, l’équipe de recherche internationale à laquelle ont participé trois chercheurs de l’UTA a donc postulé que la baisse, suite au vieillissement, de l'activité des protéines chargées d’aider les autres à se replier correctement peut être l'un des mécanismes qui expose les personnes âgées à la neurodégénérescence.

Les chercheurs ont donc recherché des modèles similaires de mutation dans différentes protéines liées au développement des divers troubles neurodégénératifs. Leur recherche a montré que le développement de l’Alzheimer dans certaines familles, et d’une maladie à prion particulières dans d'autres, proviennent du dysfonctionnement de la protéine « cyclophiline B», qui aide les protéines naissantes à atteindre leur propre structure spatiale. Mais ils ont de plus constaté  que le mécanisme qui sous-tendait le développement de la maladie d'Alzheimer chez les personnes qui portaient ces mutations, n'expliquait pas l'émergence de la maladie chez des patients porteurs d'autres mutations liées à l'Alzheimer.

DinoraFriedmanMorvinskiL’étude fournit donc de nouvelles perspectives importantes : elle montre tout d’abord que le développement de maladies neurodégénératives distinctes découle d'un mécanisme similaire. Mais plus important encore, elle indique que la maladie d'Alzheimer peut émaner de plus d'un mécanisme, suggérant qu'il s'agit en fait d'un ensemble de maladies qui doit être classifié.

Selon les chercheurs, l'incapacité à développer une thérapie efficace pour l'Alzheimer vient de la mise en commun, dans les expériences cliniques, de patients qui souffrent de troubles distincts conduisant éventuellement aux symptômes de la maladie. Par conséquent, il est essentiel de caractériser soigneusement les mécanismes qui sous-tendent la maladie et de les classifier, afin de permettre le développement de nouvelles thérapies qui pourront être prescrites à chaque patient en fonction du sous-type de la maladie dont ils sont atteints.

Ont en outre participé à l'étude des chercheurs de la Faculté de Médecine dentaire de l'Université hébraïque de Jérusalem et du Laboratoire des os et de la matrice extracellulaire des Instituts américains de la Santé (NIH). La recherche a été financée par la Fondation Rosalinde et Arthur Gilbert (AFAR) pour la recherche sur l’Alzheimer, le Conseil européen de la recherche, l'Institut national de Psychobiologie en Israël (NIPI), et la Fondation israélienne des sciences.

 

Cet article a été publié sur Siliconwadi sous le titre: "Alzheimer: découverte importante en Israël"

Découverte capitale des chercheurs de l'Université de Tel-Aviv sur la perte auditive

Selon une étude menée en collaboration entre le Dr. Rani Elkon, spécialiste de bioinformatique de la Faculté de Médecine de l’Université de Tel-Aviv, et deux chercheuses diplômées de la Faculté, le Dr. Ronna Hertzano, aujourd’hui directrice du Laboratoire de recherche sur la surdité de l'École de Médecine de l'Université du Maryland à Baltimore, et le Dr. Efrat Eliyahu, chef du laboratoire de l'École de Médecine de l’Hôpital Mount Sinai à New York, l'absence d’une protéine spécifique provoque le processus de perte de l’audition, dont souffrent près de 50% des personnes âgées de 70 ans et plus.

deaf580 1L'étude, publiée en octobre 2015 dans la prestigieuse revue Nature Communications, ouvre la voie à un traitement médical permettant de restituer l’audition aux personnes âgées ainsi qu’aux autres malentendants.

« Le phénomène bien connu de la perte de l’audition chez les personnes âgées est dû principalement à la dégradation des cellules ciliées, celles qui activent le nerf auditif dans l'oreille interne », explique le Dr. Elkon. « Le bon fonctionnement de ces cellules dépend des protéines nécessaires à leur activité spécifique, et à celles qui les protègent de la mort cellulaire. Donc, pour savoir ce qui provoque la déperdition  des cellules ciliées de l'oreille, il fallait d'abord identifier les gènes à l’origine de la formation des protéines responsables de leur bon fonctionnement et de leur survie à long terme ».

À cette fin, les chercheurs ont isolé en laboratoire différentes cellules en provenance d’oreilles de souris, et leur ont fait subir un processus expérimental appelé ‘examen de profil de l'expression génique’. Ce processus leur a permis d'identifier quels gènes de l’ensemble du génome de la souris étaient spécifiquement activés dans  les cellules ciliées de l'oreille. Cette phase des travaux a été réalisée au Centre de recherche sur le génome de l’Université du Maryland, sous la direction du Dr. Hertzano, et ses résultats ont été soumis au Dr. Elkon à l'Université de Tel-Aviv, qui a traité les données informatiquement.

Une ouverture vers de nouveaux traitements

« Grâce à l'analyse bioinformatique, nous avons identifié dans le génome de la souris des ‘instructions’ qui isolent des gènes qui s’expriment uniquement dans les cellules ciliées de l’oreille », explique le Dr. Elkon. « En comparant ces résultats aux bases de données existantes, qui relient les séquences des lettres de l’ADN aux protéines qui codent l’expression des gènes, nous avons trouvé un lien clair entre les gènes exprimés dans les cellules ciliées et une protéine appelée RFX. Il s’agit d’une protéine de contrôle connue, dont le fonctionnement est associé à d'autres organes du corps, mais qui jusqu'à présent, n'avait pas été reliée à celui de l’audition. L'hypothèse qui s’imposait donc était que la protéine RFX joue un rôle spécifique important dans les cellules ciliées, et que son bon fonctionnement est essentiel pour l'audition ».

RaniElkonCes hypothèses ont été validées par des expériences menées dans le laboratoire du Dr. Hertzano, qui ont confirmé les résultats de l’étude informatique : en l’absence de la protéine RFX, les cellules ciliées de l’oreille meurent dans l’espace de deux semaines. L’examen de ces cellules transférées au laboratoire du Dr. Eliyahu à l’Hôpital du Mont Sinaï a montré une augmentation du niveau de protéines impliquées dans le processus dit de «mort cellulaire programmée », et une baisse de celles responsables de la survie des cellules. Les chercheurs pensent à présent que la compréhension du mécanisme par lequel les cellules ciliées meurent en l’absence de la protéine RFX permettra de développer des thérapies susceptibles dans l’avenir de rétablir l'audition.

Le Dr. Hertzano conclut: «Nous avons constaté que la protéine de contrôle RFX est essentielle pour le maintien de la vitalité des cellules ciliées de l'oreille. Cette découverte est très importante pour le développement de nouvelles méthodes de traitement, qui sont déjà en cours d'examen aujourd'hui, telles que la production de cellules ciliées en éprouvette à des fins de transplantation dans l'oreille. Notre recherche montre que l’expression de cette protéine est essentielle pour la réussite du traitement proposé, car en son absence les cellules ciliées meurent dans un court laps de temps ».

 

Cet article a été publié sur http://siliconwadi.fr/ sous le titre: "Surdité des seniors: découverte capital en Israël"

Découverte de l'Université de Tel-Aviv pour lutter contre le glaucome

Ramot, la société de transfert de technologie de l'Université de Tel-Aviv, vient de signer un accord de collaboration de recherche avec la société pharmaceutique américaine Aerie pour développer un traitement contre le glaucome et la dégénérescence maculaire sèche liée à l'âge, basé sur une technologie développée par une équipe de recherche du Prof. Ehud Gazit de la Faculté des sciences de la vie de l'Université.

dmlaLe glaucome et dégénérescence maculaire sont des atteintes dégénératives de la vue. Le glaucome est une maladie oculaire touchant surtout les personnes de plus de 45 ans, qui entraine une atteinte du nerf optique et du champ visuel. La dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA) est une maladie de l'œil due au vieillissement qui résulte d'une détérioration graduelle de la macula, petite zone située au centre de la rétine, provoquant une perteprogressive de la vision des détails et des couleurs.

La technologie brevetée développée par l'équipe du Prof. Gazit est basée sur la production d'une nouvelle entité chimique, inhibiteur puissant et confirmé des complexes moléculaires neurotoxique de bêta-amyloïde, agent pathologique dont la présence est élevée dans les tissus de patients atteints de maladies neurodégénératives, comme la maladie d'Alzheimer ou des maladies dégénératives de la vue.

L'objectif principal du partenariat entre les deux sociétés sera la production d'une petite molécule anti-bêta-amyloïde préclinique destinée au traitement de la dégénérescence maculaire sèche liée à l'âge et à la protection du nerf optique contre une nouvelle détérioration chez les patients atteints de glaucome.

LogoAerieLa société Aerie Pharmaceuticals est une entreprise pharmaceutique de stade clinique axée sur la découverte, le développement et la commercialisation de thérapies innovantes pour le traitement des patients atteints de glaucome et d'autres maladies de l'œil.

LogoRamotRamot est la société de transfert de technologie de l'Université de Tel Aviv, qui a pour but de favoriser, initier et gérer le transfert des nouvelles technologies des laboratoires universitaires sur le marché en effectuant toutes les activités relatives à la protection et la commercialisation des inventions et des découvertes faites par les professeurs, les étudiants et les chercheurs.

Les deux sociétés qui viennent de signer un accord de collaboration de recherche et de licence, travailleront ensemble tout au long du processus allant de découverte à la commercialisation. Aerie sera responsable des activités de R&D et versera à Ramot des paiements aux divers stades du développement ainsi que des redevances (royalties) pour toute commercialisation réussie provenant du partenariat. Les termes de l'accord prévoient une collaboration de recherche d'un an et comprennent une option exclusive pour Aerie d'obtenir de Ramot une licence exclusive pour poursuivre le développement du produit anti-bêta amyloïde préclinique pour toutes les indications ophtalmiques de l'œil.

"Nous sommes certains qu'Aerie est le bon partenaire pour explorer l'ensemble du potentiel de cette passionnante molécule en ophtalmologie. Nous avons les preuves précliniques du fait que l'amyloïde Béta constitue une excellente cible à la fois pour le glaucome et pour la DMLA, et nous avons une grande confiance dans la capacité d'Aerie de poursuivre cette opportunité à un haut niveau de perspicacité et de qualité scientifiques" a affirmé Shlomo Nimrodi, CEO de Ramot.

"Nous sommes ravis de collaborer avec Ramot" a de son côté déclaré Vicente Anido, PDG d'Aerie. "Nous croyons que leur petite molécule anti-bêta-amyloïde peut évoluer vers de nouvelles thérapies importantes pour ces deux orientations critiques en ophtalmologie, la capacité de protéger le nerf optique d'une nouvelle détérioration chez les patients atteints de glaucome, et le traitement de la DMLA. En outre, nous avons l'intention de poursuivre les recherches sur d'autres applications possibles de ce composé. Cette collaboration constitue une autre étape importante pour Aerie dans le développement de sa ligne de produits innovant dans l'espace pharmaceutique ophtalmique".

 

http://siliconwadi.fr/19269/dmla-et-glaucome-une-molecule-israelienne-prometteuse

Cet article a été publié sur http://siliconwadi.fr/ sous le titre: "DMLA et glaucome: une molécule isrqelienne prometteuse", le 18.09.2015