Nanosciences : les enjeux d’une remise en cause

par Marie-Gabrielle Suraud et Camille Dumat · Publication 01/06/2015 · Mis à jour 05/04/2016

Depuis les années 1970, dans la plupart des pays industrialisés, on observe une montée de la contestation des risques « environnement-santé », portée notamment par des associations. Cependant, les revendications du mouvement associatif ont connu des évolutions sensibles. Ainsi, les associations traditionnellement engagées sur ce thème souhaitent désormais participer à l’élaboration des politiques de recherche et non plus intervenir après coup pour tenter de contrôler les développements technologiques et leurs applications.

Ces politiques de recherche deviennent ainsi progressivement un enjeu de démocratisation pour l’opinion publique, suggérant de nouvelles formes d’articulation entre la société civile et la sphère de la recherche. La contestation récente des nanotechnologies – qui prend de l’ampleur en France depuis 2005 – contribue d’ailleurs à renforcer l’idée d’une participation citoyenne aux programmes scientifiques. Au sein du mouvement « anti-nanos », cette revendication fait progressivement son chemin, emportant l’adhésion d’un nombre toujours plus élevé d’associations, notamment environnementalistes.

La mise en question des politiques de recherche par des mouvements de lutte contre les risques « environnement-santé » est en fait bien antérieure à la contestation des nanotechnologies. Déjà, au tournant des années 2000, les mobilisations contre les biotechnologies et les OGM avaient ouvert la voie à l’idée « de faire entrer les sciences en démocratie ». Plusieurs associations plaçant la question des politiques de recherche au cœur de leurs démarches s’étaient alors créées, telles que la Fondation Sciences Citoyennes (2003), Science et Démocratie (2005), Vivagora (2003 ), ou encore Avicenn (2011).

En 2010, la force des revendications vis-à-vis de la science était telle que le Ministère de l’Ecologie avait ouvert le programme de réflexion REPERE (Recherche et Expertise pour Piloter Ensemble la Recherche et l’Expertise) sur les possibilités d’associer des citoyens aux recherches menées dans les laboratoires et/ou d’intégrer des citoyens dans les instances de la recherche. Le Ministère parlait alors de « co-pilotage de la recherche ».

Comment comprendre et interpréter cette volonté des associations d’avoir un droit de regard sur les programmes de recherche ? En quoi le mouvement « anti-nanos » a-t-il contribué à étendre et renforcer cette revendication ? Malgré l’adhésion d’un grand nombre d’associations à l’idée d’un co-pilotage, malgré l’engagement de l’Etat pour mener la réflexion, ce projet de démocratisation ne se réalise cependant pas sans conflit ni opposition. D’où viennent ces désaccords ?

Comment s’est élaborée « l’acceptabilité sociale » des nanotechnologies  → Roger Lenglet : Nanotoxiques et Menace sur nos neurones

Les nanosciences et nanotechnologies (d’après le grec νάνος nain), ou NST, peuvent être définies a minima comme l’ensemble des études et des procédés de fabrication et de manipulation de structures (électroniques, chimiques, etc.), de dispositifs et de systèmes matériels à l’échelle du nanomètre (nm), ce qui est l’ordre de grandeur de la distance entre deux atomes.

Les NST présentent plusieurs acceptions liées à la nature transversale de cette jeune discipline. En effet, elles utilisent, tout en permettant de nouvelles possibilités, des disciplines telles que l’optique, la biologie, la mécanique, microtechnologie. Ainsi, comme le reconnaît le portail français officiel des NST, « les scientifiques ne sont pas unanimes quant à la définition de nanoscience et de nanotechnologie ».

Les nanomatériaux ont été reconnus comme toxiques pour les tissus humains et les cellules en culture. La nanotoxicologie étudie les risques environnementaux et sanitaires liés aux nanotechnologies. La dissémination à large échelle de nanoparticules dans l’environnement est sujette à des questions éthiques.

Les nanotechnologies bénéficient de plusieurs milliards de dollars en recherche et développement. L’Europe a accordé 1,3 milliard d’euros pendant la période 2002-2006. Certains organismes prétendent que le marché mondial annuel sera de l’ordre de 1 000 milliards de dollars américains dès 2015.

Réguler les technologies ou contrôler la recherche ?

Bien que la contestation des nanotechnologies s’inscrive dans l’expérience sociale des risques techno-industriels (nucléaire, amiante, OGM…), les spécificités liées aux « nanos » expliquent en partie que les mouvements « anti » se soient focalisés sur une remise en cause de la science et en particulier des nanosciences.

Une de leurs particularités est d’embrasser un spectre très large de domaines : la production de matériaux, la surveillance des comportements, les biotechnologies et la transformation du vivant… Ainsi, la société civile est confrontée non pas à une activité identifiée – comme c’est le cas pour les OGM ou le nucléaire – , mais à un large éventail de projets en termes d’application technologiques et de commercialisation de produits : médicaments, textiles, cosmétiques, alimentation, électronique, informatique…

Certes, à ce jour, les innovations n’en sont encore souvent qu’au stade de la pré-industrialisation, car leur commercialisation doit passer l’épreuve du principe de précaution issu du règlement européen REACH (Registration, Evaluation, Authorization of CHemical Substances). Cependant, l’idée qu’un point de non-retour pour la santé et l’environnement pourrait être rapidement atteint si la commercialisation des nano-produits devait s’étendre, incite les associations à traiter le problème le plus en amont possible, en demandant le contrôle des recherches. Elles craignent en effet que toute démarche d’interruption des nano-produits, une fois ceux-ci commercialisés, soit inopérante et vouée à l’échec. Plusieurs travaux – dont ceux de l’Américain Kitcher dans le domaine de la génomique – montrent en effet que la mise en œuvre a posteriori de mesures de contrôle des produits et des technologies commercialisés est peu efficace. C’est d’autant plus le cas avec les « nanos » qui sont, faute d’étiquetage généralisé, difficilement décelables dans les différents produits de consommation dans lesquels ils sont intégrés. L’exigence d’un droit de regard des citoyens sur la recherche en nanosciences s’explique donc notamment par la crainte d’une trop faible capacité de contrôle de la commercialisation des nano-produits.

  • Laurent B., 2010, Les politiques des nanotechnologies : pour un traitement démocratique d’une science émergente, Paris : ECLM.
  • Kitcher P., 2010, Science, vérité et démocratie, Paris : PUF, 344 p.

S’entendre ou se diviser ?

Cependant, bien que les associations s’accordent pour demander une démocratisation des politiques de recherche, la mise en pratique de ce principe fait débat et divise. Une double difficulté apparaît : d’une part, les associations ne s’entendent pas sur les formes que pourrait prendre la démocratisation des politiques de recherche, d’autre part, les chercheurs eux-mêmes s’opposent à cette démarche :

– « Démocratiser » les politiques scientifiques : des associations divisées : deux types de tensions traversent les associations. D’une part, les désaccords sont relatifs au statut et au rôle à accorder à la recherche scientifique dont on ne sait quelle dimension sociétale privilégier : source d’émancipation ou facteur de risques ? Le fait que ces dimensions apparaissent souvent inextricablement mêlées (comme c’est le cas pour les recherches en santé) freine l’émergence de positions consensuelles dans la société civile. Certaines associations ont même demandé un moratoire sur la recherche en nanosciences, allant jusqu’à exiger l’arrêt total des recherches : on pense notamment à la demande portée en 2010 par Les Amis de la Terre lors du débat de la Commission Nationale du Débat Public.

D’autre part, trois solutions sont envisagées par les associations pour mettre en pratique la démocratisation de la recherche :

  1. créer des dispositifs de concertation publique accordant une large place aux citoyens et dédiés aux réflexions sur les politiques scientifiques ;
  2. mettre en place des partenariats citoyens-chercheurs pour mener des recherches en laboratoire, notamment sur des sujets jugés sensibles, tels que les recherches en toxicologie, éco-toxicologie, épidémiologie, etc ;
  3. intégrer directement des citoyens dans les instances nationales et locales de pilotage de la recherche, et notamment les instances ayant la charge de répartir les financements des laboratoires et des projets de recherche. Ces trois réponses sont loin d’être équivalentes en termes d’association des citoyens à la sphère scientifique. Elles déclinent en fait des modes d’articulation entre la société civile et la sphère scientifique plus ou moins contraignants pour la recherche.

– « Co-piloter la recherche » : des chercheurs en opposition : au-delà des désaccords entre les associations, l’opposition d’une partie des scientifiques à l’idée d’ouvrir les instances de la recherche et les laboratoires aux citoyens freine ce mouvement de démocratisation de la science. Cette position des chercheurs constitue une rupture. En effet, dans les années 1970, les mouvements qui interrogent le rapport sciences/société ne manifestent guère de clivages ou de tensions entre les chercheurs et le tissu associatif. D’une part, les contestations prennent le plus souvent leur source dans le milieu scientifique lui-même : physiciens nucléaires, généticiens, biologistes (…) se mobilisent contre certains développements scientifiques et technologiques. D’autre part, les associations se limitent à la demande d’un simple décloisonnement de la recherche passant par des actions de vulgarisation, de valorisation ou de diffusion de l’information scientifique.

Avec la montée de l’exigence d’un co-pilotage de la recherche, un pas est franchi. Le principe « d’indépendance de la recherche » exprimé par les chercheurs eux-mêmes, devient un motif de clivage entre les chercheurs et le tissu associatif. Le fossé se creuse alors entre eux, malgré une critique commune des rapports de plus en plus étroits entre la science et le pouvoir ou la science et le marché.

  • Miège B., Vinck D., coord., 2012, Les masques de la convergence. Enquêtes sur sciences, industries et aménagements, Paris : Editions des Archives contemporaines, 296 p.
  • Gaudilliere J.-P., Bonneuil C., 2001, « A propos de démocratie technique », Mouvements, n°18, 73-80.

Avec le mouvement contre les nanos, la critique des politiques de recherche a échappé aux chercheurs et a fragilisé la « coopération » antérieure entre associatifs et chercheurs. Les contestations des nanos ont ainsi fait émerger un clivage entre chercheurs et associatifs non-chercheurs qui prend sa source dans les contours d’une exigence de co-pilotage de la recherche. De façon plus générale, se pose la question de la concordance entre activités de recherche produisant des connaissances scientifiques et valeurs civiques qui tendent à se placer au-dessus des autres activités sociales dites « matérielles ».

Un carnet de recherche proposé par Hypothèses

« Fixer » les cellules des vaisseaux sanguins pour diagnostiquer les dysfonctionnements de coagulation du sang

The microfluidic device developed at the Wyss Institute emulates the interface between the endothelium and circulating blood, opening new doors to diagnosing blood clotting diseases caused by dysfunction or inflammation of endothelial cells, which line all blood vessels and influence the process of hemostasis. Credit: Wyss Institute at Harvard University

Un nouveau dispositif microfluidique (puce microfluidique) détecte comment les cellules endothéliales contribuent à l’hémostase.

(BOSTON) — En cas de dysfonctionnement, l’endothélium vasculaire – le tissue qui recouvre les vaisseaux sanguins de l’ensemble du système circulatoire du corps – joue un rôle considérable dans le développement de nombreuses maladies chez l’Homme, parmi lesquelles le diabète, les accidents vasculaires cérébraux, les maladies cardiaques, les infections virales et le cancer. Ceci est dû au fait que les cellules endothéliales sont sensibles au flux sanguin et interagissent également avec les cellules sanguines via les molécules présentes à leur surface, permettant ainsi la modulation de la coagulation sanguine et le fonctionnement des plaquettes. Lorsque l’hémostase a lieu normalement, l’endothélium évite l’hémorragie et la formation de caillot. Cependant, le dysfonctionnement ou l’inflammation de l’endothélium peut générer des coagulations anormales à l’intérieur des vaisseaux sanguins, engendrant des obstructions mortelles de ces derniers ou des hémorragies.

« Les anomalies de coagulation sanguine, ou d’activation des plaquettes, constituent des problèmes médicaux majeurs et la façon de laquelle nous les étudions aujourd’hui est excessivement simplifiée » explique Donald Ingber, M.D., Ph.D., Directeur du Wyss Institute Founding, également appelé « Judah Folkman Professor of Vascular Biology » à la Harvard Medical School et pour le programme de Biologie vasculaire de l’Hôpital des enfants de Boston, mais aussi Professeur de Bio-ingénierie à la Harvard John A. Paulson School d’ingénierie et de sciences appliquées. «  A l’heure actuelle, pour contrôler l’hémostase, les cliniciens ne possèdent pas d’outils prenant en compte les interactions importantes d’un point de vue physiologique qui ont lieu entre les cellules endothéliales et le flux sanguin ».

Jusqu’ici, l’interface très particulière existant entre les cellules endothéliales et le sang circulant dans les vaisseaux n’a pas pu être reproduite avec précision sous forme de dispositif diagnostique adapté, du fait de la difficulté d’incorporer des cellules endothéliales vivantes dans un dispositif robuste d’expérimentation.

Aujourd’hui, une équipe menée par Ingber au Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering à l’Université d’Harvard a découvert que les cellules endothéliales n’ont pas besoin d’être « vivantes » pour avoir des effets sur la coagulation sanguine. Un nouveau dispositif développé par cette équipe, publié en août dans la revue Biomedical Microdevices, a pu contrôler la formation de caillots de sang et permettre de diagnostiquer l’efficacité d’une thérapie antiplaquettaire, en produisant à échelle microscopique de minuscules canaux bordés par des cellules endothéliales humaines « fixées » chimiquement et qui imitent les conditions cellulaires et vasculaires du flux sanguin à l’intérieur du corps d’un patient encore mieux qu’une surface nue.

« C’est un dispositif imitant le vivant (bioinspiré) contenant le fonctionnement endothélial d’un patient malade sans utiliser de cellules vivantes à proprement parler, et cela a considérablement amélioré la robustesse du dispositif », a déclaré le premier auteur de l’étude, Abhishek Jain, Ph.D., ancien post-doctorant du Wyss Institute, et qui a récemment été recruté comme professeur assistant en ingénierie biomédicale à l’Université A&M du Texas.

Ce diagnostic de coagulation sanguine peut même être utilisé pour étudier les effets de l’inflammation endothéliale sur les caillots de sang, ce qui peut être particulièrement utile chez des patients souffrant d’athérosclérose, une maladie chronique générant la formation de plaques qui durcissent et rétrécissent les vaisseaux sanguins.

« C’est l’un des premiers exemples de la valeur ajoutée que constituent les systèmes de culture cellulaire microfluidiques dans le cadre de diagnostiques cliniques » a déclaré le co-auteur de l’étude, Andries van der Meer, Ph.D., ancien post-doctorant du Wyss Institute, aujourd’hui professeur assistant à l’Université des technologies appliquées aux cellules souches à Twente, aux Pays-Bas. « En utilisant un tissu mort, fixé chimiquement, on ouvre un chemin encourageant et peu risqué vers le développement d’expérimentations et de produits. »

Une étude précédente, menée par Ingber et son équipe, a mis en évidence que recréer le caractère physique et le flux sanguin de la vascularisation à l’intérieur de canaux microfluidiques leur permettait de prédire le moment précis où pourraient se former des caillots, avec des applications potentielles dans le contrôle en temps réel chez des patients recevant un traitement intraveineux d’anticoagulants, afin de prévenir les complications telles que les accidents vasculaires cérébraux et des occlusions vasculaires. Leur plus récent dispositif ajoute un nouveau niveau de complexité en intégrant la fonctionnalité de l’endothélium vasculaire dans un dispositif de diagnostic qui pourrait être fabriqué, stocké, et expédié à des fins cliniques, ce qui n’avait pas été imaginé possible jusqu’à aujourd’hui.

“Nos efforts pour imiter le système vasculaire de manière concluante à l’intérieur d’un dispositif microfluidique ont mené à deux pistes de développement technologique, qui pourraient potentiellement être combinées à l’avenir pour développer des systèmes mobiles utilisés pour réaliser des diagnostiques et même identifier quels états de la maladie mènent à la formation de caillots dans le sang », affirme Ingber. « Ensemble, ils représentent une nouvelle gamme de micro-dispositifs physiologiquement pertinents, qui intègrent des signaux mécaniques critiques, et qui pourraient avoir un impact à court terme sur la compréhension et la prévention des dysfonctionnements hémostatiques ».

Wyss Institute

Traduction Virginie Bouetel

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Comment s’est élaborée « l’acceptabilité sociale » des nanotechnologies

© Félix Blondel/Reporterre

28 juillet 2016 / Sarah Lefèvre (Reporterre)

Une enquête approfondie sur les nanomatériaux par Reporterre

Grenoble est le centre français des nanotechnologies. Elles s’y développent par une alliance sans faille entre l’Etat, les entreprises et le Commissariat à l’énergie atomique. Qui ont réussi à avancer sans que les citoyens prennent conscience de ce que représente cette voie technologique.

Au cœur des monts de l’Isère, Grenoble a la réputation d’être le plus influent technopôle européen. À l’origine de cette mutation high tech, le Commissariat à l’énergie atomique (CEA) et son Leti, le Laboratoire d’électronique et de technologies de l’information, en plein cœur de la ville. Ils planchent de concert avec les géants voisins de la microélectronique : Philips, Motorola, STMicroelectronics ou IBM. Il y a dix ans, sous l’impulsion du CEA, le campus s’est agrandi d’un complexe de huit hectares, destiné à l’enseignement et à la recherche sur les micro et les nanotechnologies : Minatec.

Son inauguration, le 1er juin 2006, a rassemblé près d’un millier d’opposants à l’initiative du collectif OGN, Opposition grenobloise aux nécrotechnologies, et de Pièces et Main d’œuvre (PMO), pour la première manifestation au monde contre les nanos. « Sur les 8,6 milliards de dollars consacrés en 2004 dans le monde à la recherche et au développement des nanotechnologies, une bonne part l’aura été grâce à des budgets militaires », dénonçaient les opposants au projet. « Contre l’homme-machine, le mouchardage électronique et la tyrannie technologique », pouvait-on lire sur les tracts. Des centaines de CRS furent déployés dans Grenoble, et l’inauguration reportée au lendemain. Jacques Chirac, alors président de la République, aurait dû être de la fête inaugurale, mais ce rassemblement citoyen l’en dissuada : l’Élysée tint son locataire en lieu sûr, craignant d’attirer l’attention de la presse sur les critiques contre Minatec. Quelques politiques décidèrent malgré tout de célébrer l’événement : André Vallini, le président PS du conseil général de l’Isère, gestionnaire du projet, et le ministre de l’Industrie, François Loos. →  lire la suite télécharger le PDF

Des nanoparticules s’imposent en secret dans les aliments (PDF)

Nanoparticules : les travailleurs sont les premiers exposés (PDF)

Le but ultime des nanotechnologies : transformer l’être humain (PDF)

Les dangers de ces nanoparticules. Elles sont « de redoutables toxiques qui provoquent des mutations génétiques, des cancers… Les nanotubes de carbone peuvent même provoquer des perturbations neuronales et des mésothéliomes, ces cancers de la plèvre qui jusqu’ici étaient essentiellement causés par l’amiante », affirme le journaliste Roger Lenglet.

« Elles sont ultramobiles et ont une capacité à transpercer les barrières du vivant, les sols, les rivières », affirme Julien Gigault, chargé de recherche au CNRS. « C’est justement parce qu’elles sont si petites qu’elles pénètrent dans les cellules, enchérit l’écotoxicologue Magalie Baudrimont. Si elles étaient d’une taille plus importante, elles ne pourraient pas pénétrer les tissus. »

« À partir du moment où les nanoparticules pénètrent au sein même des cellules, il y a de grandes chances pour qu’elles aient des effets toxiques sur les organismes qui les ingèrent. » Quels effets ? Le stress oxydant par exemple. La chercheuse décrit le processus : « C’est un poison cellulaire issu de l’oxygène, contenu dans l’air respiré et dans l’eau du corps. Les nanoparticules entrent en interaction avec cet oxygène et produisent un stress oxydant qui a des effets délétères à plusieurs niveaux. » Chez l’homme, il est à l’origine d’inflammations, de cancers, de maladies cardio-vasculaires ou d’AVC.

« La question sanitaire est ordinaire : toute nouvelle industrie produit de nouvelles nuisances. Les nanotechnologies et les technologies convergentes concourent avant tout à l’automatisation du monde et à l’avènement de l’homme-machine. Elles s’attaquent à l’autonomie de l’humain. »

« La science et la technologie vont de plus en plus dominer le monde alors que la population, l’exploitation des ressources et les conflits sociaux potentiels augmentent. De ce fait, le succès de ce secteur prioritaire est essentiel pour l’avenir de l’humanité. »

William S. Bainbridge milite pour l’Association mondiale des transhumanistes (WTA). L’une de ses maximes : « De meilleurs esprits, de meilleurs corps, de meilleures vies. » « Avec les transhumanistes, poursuit la journaliste scientifique, l’humain n’est plus destiné à devenir meilleur par l’éducation (humaniste), et le monde par des réformes sociales et politiques, mais simplement par l’application de la technologie à l’espèce humaine. »

« Avec le foisonnement d’applications qui se profile, il serait dangereux de laisser les scientifiques, préoccupés de connaissance et de performance, se laisser déborder par les projets politiques transhumanistes. » Et Dorothée Benoit-Browaeys d’ajouter : « Pour piloter ces affaires, où sont les philosophes, sociologues, historiens, citoyens, capables de peser dans le bras de fer redoutable qui s’amorce ? »

→ Le Rapport NBICLes transhumains s’emparent des nanotechs

© Félix Blondel/Reporterre

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Cellules souches : un survivant d’un AVC marche à nouveau

Stanford researchers studying the effect of stem cells injected directly into the brains of stroke patients said that they were “stunned” by the extent to which the experimental treatment restored motor function in some of the patients. (Stanford University)

Un survivant d’un AVC marche à nouveau après que des médecins lui aient injecté des cellules souches directement dans le cerveau.

Des chercheurs de Stanford University ont été « stupéfaits » à la suite des résultats positifs obtenus après avoir injecté des cellules souches directement dans le cerveau de patients atteints d’un AVC (accident vasculaire cérébral). La découverte a créé un sujet de discussion dans la communauté neuroscientifique, amenant les chercheurs à revisiter et réévaluer la notion que les lésions cérébrales sont permanentes et irréversibles.

18 patients victimes d’AVC ayant atteint le cap des six mois – la « phase de plateau » de leur récupération, qui est l’endroit où, en général, aucune perspective d’amélioration de leur condition ne peut survenir – ont été sélectionnés pour l’étude.

Les patients à ce stade ont une mobilité réduite des bras et des jambes. De ce fait, ils sont en général retirés de la thérapie, leurs circuits cérébraux étant considérés comme endommagés sans espoir de réparation.

Les chirurgiens ont percé des trous à plusieurs endroits du crâne de chaque patient et y ont injecté des cellules souches. La procédure exigeait que les patients soient conscients pendant l’opération. Malgré l’apparente brutalité de la procédure, les chirurgiens disent que cette méthode est la plus simple en ce qui concerne la chirurgie cérébrale.


Le cerveau peut-être en mesure de se réparer lui-même


Les patients ont même été renvoyés chez eux le jour même de l’opération.

Des maux de tête, des nausées et des vomissements sont quelques-uns des effets secondaires rencontrés par les patients après la procédure. Des tests mesurant le discours, la vision et la motricité des patients ont été menés un, six et douze mois après la chirurgie.

Gary Steinberg, l’auteur principal et président de Neurochirurgie à Stanford, fût surpris de voir que sept des 18 patients ayant subi le traitement ont montré une grande amélioration. Le rétablissement pour sept de ces patients, dit-il, n’était pas minime. Il évoque un patient de 71 ans confiné à un fauteuil roulant ayant été capable de marcher à nouveau.

Malgré les résultats positifs de la procédure, Sean Savitz, professeur de Neurochirurgie de l’University of Texas, note qu’il reste encore beaucoup de choses à faire pour pouvoir confirmer les résultats de la chirurgie. Des recherches plus approfondies sont nécessaires pour déterminer pleinement le véritable effet des cellules souches dans la stimulation de ces changements, et il note qu’il est possible que l’opération ait induit un effet placebo.

traduction Thomas Jousse 

Stanford University, Washington Post

Le cerveau peut-être en mesure de se réparer lui-même

Docteur Jocelyne Bloch a obtenu son diplôme de médecin de la faculté de médecine de Lausanne en 1994. Par la suite, elle a fait sa formation en neurochirurgie avec les Professeurs Nicolas de Tribolet, Arnaldo Benini, et Jean Guy Villemure à Lausanne et à Zurich et a obtenu son titre de spécialiste en neurochirurgie en 2002. Elle s’est ensuite spécialisée en neurochirurgie stéréotaxique et fonctionnelle, et a acquis une large expérience chirurgicale dans les domaines de la neuromodulation et de la stimulation cérébrale profonde dans des indications telles que les pathologies du mouvement, la douleur et l’épilepsie. Elle est actuellement en charge du programme de neurochirurgie fonctionnelle au CHUV.

Très active en recherche et neurosciences translationnelles, elle s’intéresse à développer des nouvelles indications de stimulation cérébrale profonde, ainsi qu’à participer à l’élaboration de technologies de pointe inédites. Elle essaye de réunir toutes ces approches novatrices pour offrir aux patients souffrant de déficits neurologiques, les meilleures options thérapeutiques.

De 1997 à 1999, elle a rejoint le laboratoire du Professeur Patrick Aebischer où elle a pu participer à des projets scientifiques de base et translationnels en thérapie génique et neurorégénération. Durant cette période, elle a pu travailler sur différents modèles animaux qui l’on amenée à contribuer à des études de grande importance publiées dans plusieurs journaux dont Science et Nature Medicine. Depuis lors elle garde des liens avec le centre de primatologie de l’institut de physiologie de Fribourg dirigé par le Prof Eric Rouiller.

En collaboration avec le Dr Jean-François Brunet, elle a parallèlement développé un projet pionnier sur les greffes de cellules cérébrales adultes autologues. Une étude clinique pilote chez des patients souffrant des séquelles d’un AVC devrait prochainement voir le jour. Actuellement elle collabore aussi avec les professeurs Grégoire Courtine et José del Millan du Centre des neuroprothèses de l’EPFL sur des thématiques translationnelles de neuromodulation visant à améliorer la locomotion de patients paraplégiques et sur des stratégies de stimulation en boucle fermée.

0:11 Je suis neurochirurgienne. Et comme la plupart de mes collègues, je dois faire face chaque jour à des tragédies humaines. Je me rends compte que votre vie peut changer d’une seconde à l’autre après un AVC ou un accident de voiture. Et ce qui est vraiment frustrant pour nous, les neurochirurgiens, c’est de comprendre que contrairement aux autres organes, le cerveau a une capacité vraiment faible à se réparer tout seul. Et après une blessure majeure du système nerveux central, les patients restent souvent avec un grave handicap. Et c’est la raison pour laquelle j’ai choisi d’être un neurochirurgien fonctionnel.

1:00 Qu’est-ce qu’un neurochirurgien fonctionnel ? C’est un médecin qui essaie d’améliorer une fonction neurologique par différentes stratégies de chirurgie. Vous avez sûrement entendu parler de l’une des plus célèbres : la stimulation cérébrale profonde, où l’on implante une électrode dans les profondeurs du cerveau afin de moduler un circuit de neurones pour améliorer une fonction neurologique. C’est une technologie vraiment étonnante car elle a amélioré la vie de patients atteints de la maladie de Parkinson, qui tremblaient et souffraient beaucoup. Mais, la neuromodulation ne signifie pas la réparation des neurones. Et le rêve des neurochirurgiens fonctionnels, c’est de réparer le cerveau. Je crois que nous allons atteindre ce rêve.

1:53 Et je voudrais vous montrer que nous y sommes presque. Et qu’avec un petit peu d’aide, le cerveau arrive à s’aider lui-même.

2:07 Ainsi, l’histoire commence il y a 15 ans. A cette époque, j’étais chef des internes travaillant jour et nuit aux urgences. Je devais m’occuper souvent de patients avec un traumatisme crânien. Vous devez savoir que lorsqu’un patient arrive avec un grave trauma crânien, son cerveau est gonflé, la pression intracrânienne augmente, et pour lui sauver la vie, vous devez diminuer cette pression intracrânienne. Et pour le faire, vous devez parfois enlever un morceau de cerveau tuméfié. Donc, au lieu de jeter ces morceaux de cerveau tuméfiés, nous avons décidé, avec Jean-François Brunet, un collègue biologiste, de les étudier.

2:52 Qu’est-ce que cela signifie ? Nous voulions cultiver des cellules issues de ces morceaux de tissu cellulaire. Ce n’est pas facile. Cultiver des cellules à partir d’un bout de tissu cellulaire est comparable à faire grandir de tout petits enfants en dehors de leur famille. Vous devez donc trouver les bons nutriments, la chaleur, l’humidité, et tout l’environnement adéquat pour les faire s’épanouir. C’est ce que nous nous devions faire de ces cellules. Et après un grand nombre d’essais, Jean-François a réussi. Et voici ce qu’il a vu dans son microscope.

3:30 Et c’était pour nous une grande surprise. Pourquoi ? Parce que ça ressemble exactement à une culture de cellules souches, avec de grandes cellules vertes entourant de petites cellules immatures. Et peut-être vous souvenez-vous de vos cours de biologie que les cellules souches sont des cellules immatures, capables de se transformer en n’importe quel type de cellule du corps. Le cerveau adulte possède des cellules souches, mais elles sont très rares et elles sont situées dans de petits endroits enfouis dans les profondeurs du cerveau. Il était donc surprenant d’obtenir une culture de ce type de cellules souches à partir d’une partie superficielle et abimée de cerveau récupérée au bloc.

4:17 Et il y avait une autre observation intrigante : les cellules souches habituelles sont très actives, elles se divisent, divisent, et redivisent très rapidement. Et elles ne meurent pas, elles sont immortelles. Mais ces cellules se comportaient différemment. Elle se divisaient lentement, et après quelques semaines de culture, elle mouraient. Donc nous étions face à une nouvelle population étrange de cellules qui ressemblent aux cellules souches mais se comportent autrement.

4:50 Et il nous a fallu un certain temps pour comprendre d’où elles venaient. Elles venaient de ces cellules. Ces cellules bleues et rouges sont des cellules avec gène double-cortine actif. Nous en avons tous dans nos cerveaux. Elles représentent 4% de nos cellules corticales. Elles jouent un rôle très important pendant les étapes du développement. Lorsque vous étiez des foetus, elles ont aidé votre cerveau à se former. Mais pourquoi restent-elles dans votre tête ? Nous ne le savons pas. Nous pensons qu’elles peuvent contribuer à la réparation du cerveau car nous les avons trouvées en concentration élevée au voisinage de lésions. Mais ce n’est pas si sûr. Il y a quand même une chose claire : c’est à partir d’elles que nous avons obtenu nos cellules souches. Et nous voici avec une nouvelle source de cellules qui pourraient réparer le cerveau. Nous devions le prouver.

5:50 Alors, pour le faire, nous devions concevoir un paradigme expérimental. L’idée était de faire la biopsie d’une partie de cerveau prise dans une zone non-fonctionnelle, et de cultiver ces cellules de la même façon que Jean-François faisait dans son labo. Et ensuite de les marquer, de les coloriser afin de pouvoir les suivre dans le cerveau. Et la dernière étape était de les réimplanter dans la même personne. Nous appelons ceci une greffe autologue, ou une autogreffe.

6:20 Alors la première question était « Que va-t-il se passer si nous remettons ces cellules dans un cerveau normal et si nous réimplantons ces mêmes cellules dans un cerveau blessé ? » Grâce à l’aide du professeur Eric Rouiller, nous avons travaillé sur des singes.

6:38 Donc dans un premier scénario, nous avons réimplanté les cellules dans un cerveau normal et nous les avons vu disparaître complètement après quelques semaines comme si elles étaient retirées du cerveau, Au revoir ! L’espace est déjà opérationnel, elles ne sont pas utiles ici, donc elles disparaissent.

6:58 Dans un second scénario, nous avons fait la lésion et réimplanté exactement les mêmes cellules, et dans ce cas, les cellules sont restées et sont devenues des neurones matures. C’est l’image de ce que nous avons pu observer sous le microscope. Voici les cellules réimplantées. Et la preuve est qu’elles portent : ces petits points, ce sont les cellules que nous avons marquées in vitro, quand elles étaient en culture.

7:28 Mais nous ne pouvions pas nous arrêter là ! Est-ce que ces cellules peuvent aider un singe à guérir après une blessure ? Pour cela, nous avons entrainé des singes à des tests de dextérité manuelle. Ils devaient trouver des granules de nourriture sur un plateau. Ils étaient très agiles. Et lorsqu’ils atteignaient un niveau de performance, nous avons fait une lésion dans le cortex moteur correspondant à la main. Les singes étaient donc paralysés, ils ne pouvaient plus bouger leur main. Et exactement à la manière des humains, ils ont spontanément retrouvé une partie de leurs capacités, comme après un AVC. Des patients totalement paralysés essaient de retrouver leurs capacités, grâce à la plasticité du cerveau, et ils y arrivent partiellement tout comme les singes.

8:20 Donc une fois sûr que le singe avait atteint ce niveau de guérison spontanée, nous lui avons implanté ses propres cellules. Sur la gauche, vous voyez le singe qui a retrouvé ses capacités tout seul. Il est entre 40 et 50 % de ses performances précédentes avant la lésion. Il n’est pas aussi précis, ni aussi rapide. Et regardez maintenant, une fois les cellules réimplantées : deux mois après la réimplantation, le même individu.

8:56 (Applaudissements)

9:03 C’était aussi pour nous un résultat très excitant, je vous le promets. Depuis ce jour-là, nous avons compris beaucoup d’autres choses sur ces cellules. Nous savons que nous pouvons les cryoconserver, pour les réutiliser plus tard. Nous savons que nous pouvons les utiliser dans d’autres cas neuropathologiques, comme la maladie de Parkinson. Mais notre rêve reste de les implanter dans des humains. Et j’espère vraiment pouvoir vous montrer bientôt que le cerveau humain nous donne les outils pour se réparer lui-même.

9:37 Merci.

9:38 (Applaudissements)

9:44 Bruno Giussani : Jocelyne, c’est extraordinaire, et je suis sûr que maintenant, il y a des dizaines de personnes dans le public, peut-être même la plupart, qui pensent : « Je connais quelqu’un à qui ça peut servir », moi le premier. Et bien sûr, la question est de savoir quels sont les plus gros obstacles avant de pouvoir passer aux tests cliniques sur l’humain ?

10:06 Jocelyne Bloch : Les obstacles les plus importants sont les lois. (Rires) Ainsi, à partir de ses résultats excitants, vous devez remplir presque 2 kg de papiers et de formulaires pour être habilité à continuer vers ce genre d’expériences.

10:21 BG : Ce qui se comprend ! Le cerveau est fragile, etc.

10:23 JB : Oui, c’est vrai, mais ça prend du temps, beaucoup de patience et une équipe dédiée pour le faire !

10:30 BG : Si vous vous imaginez, après avoir fait les recherches et essayé d’obtenir la permission de démarrer les tests, si vous vous projetez dans le temps, dans combien d’années quelqu’un pourra aller à l’hôpital et avoir cette thérapie disponible ?

10:48 JB : C’est très difficile à dire. Ça dépend d’abord de l’approbation des tests. Est-ce que la loi nous autorisera bientôt à les faire ? Puis, vous devez faire ce type d’étude sur un petit groupe de patients. Et ça prend déjà longtemps de choisir les patients, faire le traitement et évaluer si c’est utile de faire ce type de soin. Puis vous devez généraliser le test sur plusieurs sites. Vous devez d’abord vraiment prouver que c’est utile avant d’offrir ce traitement à tous.

11:23 BG : Et sans danger, bien sûr. JB : Bien sûr.

11:25 BG : Jocelyne, merci d’être venue à TED pour partager ceci. JB : Merci.