Des pistes bio-inspirées pour soigner

Chercheurs et médecins imitent le vivant pour dépasser les traitements et les outils de diagnostiques actuels.

 Il n’y a pas que les industriels qui s’inspirent de la nature. En médecine aussi, le biomimétisme permet de réaliser des avancées. Le requin, par exemple, est souvent pris comme modèle en raison de la structure de sa peau, aux propriétés anti-salissues et anti-turbulences. Mais pas seulement. Johannes Buchner, professeur de biotechnologie à l’université technique de Munich (TUM), s’est intéressé à son système immunitaire.

Les anticorps médicaux sont, entre autres, utilisés pour le diagnostic et le traitement des cancers, mais ils sont vite dégradés par l’organisme. Pour y faire face, Johannes Buchner a recherché des anticorps robustes dans la nature. Il fallait trouver une espèce distante de l’homme, afin que son système immunitaire soit suffisamment distinct. «500 millions d’années nous séparent du requin et nous avons découvert que ses anticorps étaient très résistants», explique-t-il. Après l’identification des structures impliquées dans la robustesse des anticorps du squale, les chercheurs allemands ont réussi à modifier les anticorps humains à l’image des siens.

Pompes microscopiques

Jaap Den Toonder, professeur à l’Institut des systèmes moléculaires complexe de l’université technique d’Eindhoven (TU/e), s’active pour sa part à rechercher les équivalents naturels des moteurs ou autres pompes. Il les trouve dans les muscles et, à l’échelle moléculaire, dans les protéines motrices comme la dynéine: «Les protéines motrices assurent le mouvement des muscles, mais aussi de structures filiformes de quelques micromètres de longs, appelées cils. Présents partout, ils jouent un rôle primordial pour la circulation des fluides (sang, urine, transpiration, etc.) chez les animaux et les végétaux.»

Le but du chercheur: s’inspirer de ces cils pour créer des «organs-on-chips», micropuces qui reproduisent l’anatomie et les fonctions des organes. Ils sont utilisés comme modèles expérimentaux ou pour l’analyse médicale. Le sang ou la sueur doivent typiquement pouvoir y circuler. «Nos appareils sont si petits que les débits doivent être contrôlés à l’échelle d’une dizaine de micromètres, indique Jaap Den Toonder. Les pompes actuelles ne sont pas assez précises.» Seuls les cils bio-inspirés semblent à même de réussir cette prouesse.

Paru dans Technologist.eu n°10 en octobre 2016

 

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