Medtech

• Réduction des maladies psychiatriques et neurologiques grâce à l’analyse des données des wearables,
• Utilisation de modèles permettant de limiter les tests de médicaments sur les animaux,
• Développement des thérapies personnalisées,

telles sont les principales avancées prédites par 20 spécialistes qui ont répondu à 20 questions du magazine Scientific American le 1e septembre 2016 dans un contexte d’interrogation sur le futur de l’humanité.

• Rosablind Picard, fondateur et directeur de l’Affective Computing research group au MIT a répondu à la question « Utiliserons-nous des technologies connectées portables (wearables) pour détecter nos émotions ? »

Selon lui, des signaux biochimiques et électriques atteignent tous les organes du corps et sont impliqués dans la constitution des émotions.  Ainsi le stress impacte la santé physique et mentale par exemple. Les wearables permettraient la quantification longue durée des motifs de ces signaux.

L’analyse des données recueillies assurerait la mise en place d’une prévention ciblée comme par exemple augmenter le sommeil lors d’une période de stress afin de réduire la probabilité de survenue d’une crise épileptique dans les jours suivants.

 » Au cours des 20 prochaines années, les wearables et analyses en découlant pourront considérablement réduire les maladies psychiatriques et neurologiques « , estime Rosalind Picard.

• Donald E Inger, directeur et fondateur du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering à l’Université d’Harvard quant à lui s’est exprimé sur la question  » La technologie éliminera t-elle le besoin de tester les médicaments sur les animaux ? « 

 » Si il est prouvé que les organes humaines sur puces sont robustes et récapitulent/re-créent les phénotypes malade et physiologique des organes complexes humains dans des laboratoires non liés à travers le monde, comme suggéré par des études avec preuve de concept précoces, alors nous les verrons progressivement remplacer les modèles animaux au final. Cela conduira à la fin à des réductions significatives d’utilisation d’animaux pour ces tests. « 

 » Ces dispositifs ouvriront également de nouvelles approches au développement des médicaments impossible sur des modèles animaux aujourd’hui, comme le développement de médecine personnalisée ou de thérapeutiques pour des sous-populations génétiques utilisant des puces créées en utilisant des cellules de patients particuliers ».

Des prothèses rétiniennes permettant à certaines personnes aveugles de percevoir des signaux lumineux, c’est ce qu’ont mis au point des chercheurs du CNRS, CEA, Inserm et AP-HM lors d’une étude sur le rongeur et dont les résultats ont été publiés le 23 Août 2016 dans la revue eLife.

Ces scientifiques ont comparé chez le rongeur l’activité du cortex visuel générée de façon artificielle par des implants à celle produite par la vision naturelle. Ils ont au cours de l’étude caractérisé deux facteurs limitant la résolution des prothèses et amélioré ensuite la précision de l’activation prothétique.

Composition et fonctionnement de la prothèse rétinienne artificielle

Cette prothèse rétinienne artificielle contient trois éléments :

• une caméra, insérée dans les lunettes.
• un microcircuit électronique , transformant les informations de la caméra en un signal électronique.
• une matrice d’électrodes microscopiques, implantée dans l’œil au contact de la rétine.

Elle se substitue aux cellules photo-réceptrices de la rétine en convertissant les informations visuelles recueillies en signaux électriques ensuite transmis au cerveau grâce au nerf optique.
Cela constitue un traitement de la cécité causée par la dégénérescence des photorécepteurs rétiniens, si le nerf optique fonctionne toujours.

Des patients totalement aveugles, équipés de ces implants ont retrouvé certaines perceptions visuelles mais uniquement sous forme de tâches lumineuses dénommées phosphènes. Ces dernières ne sont, par définition, pas assez nettes pour que les patients puissent lire, reconnaître des visages voire se déplacer en toute autonomie.

Analyse et conceptualisation

La compréhension des limites de résolution de l’image fournie par la prothèse et l’optimisation du système repose sur une vaste expérimentation sur le rongeur. La comparaison de la réponse du système visuel d’un rongeur à des stimuli visuels naturels et ceux produits par la prothèse a permis de montrer que la prothèse active le cortex visuel du rongeur à la bonne position et avec des amplitudes comparables à celles obtenues naturellement. Mais cette activation est déformée par deux phénomènes distincts au niveau de la matrice d’électrodes :

• diffusion électrique trop importante : la mince couche de liquide que l’on retrouve entre l’électrode et la rétine laisse diffuser de manière passive le stimulus électrique aux cellules nerveuses voisines.
• activation spontanée et non désirée de fibres rétiniennes localisées à proximité des cellules cibles à stimuler.

Les chercheurs ont réussi à améliorer significativement l’activation artificielle et la performance de la prothèse.