Les entreprises britanniques implantent des micropuces à leurs employés

Le défi de la puce

La société de technologie britannique BioTeq s’est taillée une place inhabituelle : implanter des micropuces dans les mains des travailleurs d’autres entreprises.

Selon un récent article paru dans le Guardian, BioTeq est l’une des nombreuses entreprises embauchées par des entreprises du Royaume-Uni pour implanter des micropuces RFID chez leurs employés. Les employés peuvent ensuite utiliser les puces pour accéder aux bâtiments de l’entreprise et stocker des informations.

Mettez la puce en moi

Le fondateur de BioTeq, Steven Northam, a déclaré au Guardian que la majeure partie du travail de la société était destinée aux personnes qui souhaitaient utiliser les puces pour accéder à leur maison et à leur voiture. Cependant, il a également implanté des puces RFID dans les mains des travailleurs des secteurs financier et technique, bien que la procédure soit volontaire. La société a également expédié des puces dans d’autres pays, notamment en Espagne, en France, en Allemagne, au Japon et en Chine.

Une autre entreprise, Biohax of Sweden, pourrait bientôt fournir des services similaires au Royaume-Uni.

Les micropuces passent sous la peau des Suédois technophiles

Droits du travail

Au Royaume-Uni, les groupes de défense des droits des travailleurs protestent contre la tendance à l’implantation de micropuces sur les travailleurs, ce qui, selon eux, donnera aux employeurs de nouveaux outils pour surveiller les employés.

La micropuce donnerait aux employeurs encore plus de pouvoir et de contrôle sur leurs salariés“, a déclaré Frances O’Grady, secrétaire générale du Trades Union Congress, dans un entretien avec le Guardian. “Il y a des risques évidents en jeu, et les employeurs ne doivent pas les écarter, ni faire pression sur le personnel pour qu’il soit pucé.”

Guardian, Telegraph, The Independent

Rappel : « Ces dispositifs n’ont pas été testés ou certifiés par un organisme de réglementation pour l’implantation ou l’utilisation sur ou dans le corps humain ».

En 2015, un député demandait au gouvernement d’interdire purement et simplement la pose de puces NFC sous la peau au travers d’une question écrite parue au Journal officiel, faisant suite à une  « implant party » qui a eu lieu le 13 juin 2015, dans le cadre du festival Futur en Seine 2015, sur le plateau média de la Gaîté lyrique.

Implants, puces et transhumains

Body on a chip : un corps sur une puce pourrait améliorer l’évaluation des médicaments

‘Body on a chip’ could improve drug evaluation
MIT engineers have developed new technology that could be used to evaluate new drugs and detect possible side effects before the drugs are tested in humans. Using a microfluidic platform that connects engineered tissues from up to 10 organs, the researchers can accurately replicate human organ interactions for weeks at a time, allowing them to measure the effects of drugs on different parts of the body.
Credit: Felice Frankel

Les ingénieurs du MIT ont développé une technologie qui pourrait être utilisée pour évaluer de nouveaux médicaments et détecter les effets secondaires possibles avant que les médicaments ne soient testés chez l’homme. En utilisant une plate-forme microfluidique qui relie des tissus artificiels jusqu’à 10 organes, les chercheurs peuvent répliquer avec précision les interactions des organes humains pendant des semaines à la fois, leur permettant de mesurer les effets des médicaments sur différentes parties du corps.

Un tel système pourrait révéler, par exemple, si un médicament destiné à traiter un organe aura des effets indésirables sur un autre.

“Certains de ces effets sont très difficiles à prédire à partir de modèles animaux car les situations qui les mènent sont idiosyncratiques”, explique Linda Griffith, l’une des auteurs de l’étude. “Avec notre puce, vous pouvez distribuer un médicament, puis rechercher les effets sur d’autres tissus et mesurer l’exposition et comment il est métabolisé.”

Ces puces pourraient également être utilisées pour évaluer des médicaments d’anticorps et d’autres immunothérapies, qui sont difficiles à tester complètement chez les animaux car ils sont conçus pour interagir avec le système immunitaire humain.

Lors du développement d’un nouveau médicament, les chercheurs identifient des cibles médicamenteuses en fonction de ce qu’ils savent de la biologie de la maladie, puis créent des composés qui affectent ces cibles. Les tests précliniques chez les animaux peuvent fournir des informations sur la sécurité et l’efficacité d’un médicament avant le début des tests chez l’homme, mais ces tests peuvent ne pas révéler les effets secondaires potentiels, dit Griffith. En outre, les médicaments qui agissent sur les animaux échouent souvent dans les essais chez l’homme.

Des complications peuvent également survenir en raison de la variabilité entre les patients individuels, y compris leurs antécédents génétiques, les influences environnementales, les modes de vie et d’autres médicaments qu’ils peuvent prendre. «La plupart du temps, vous ne voyez pas de problèmes avec un médicament, en particulier quelque chose qui peut être largement prescrit, jusqu’à ce qu’il soit commercialisé», explique Griffith.

Dans le cadre d’un projet mené par l’Agence de projets de recherche avancée de la Défense (DARPA), Griffith et ses collègues ont décidé de poursuivre une technologie qu’ils appellent un «physiome sur une puce,» qui, selon eux, pourrait offrir un moyen de modéliser les effets potentiels des médicaments de manière plus précise et plus rapide. Pour y parvenir, les chercheurs ont besoin de nouveaux équipements – une plateforme qui permettrait aux tissus de se développer et d’interagir les uns avec les autres – ainsi que des tissus artificiels qui imiteraient fidèlement les fonctions des organes humains.

Une puce microfluidique reproduit la jonction neuromusculaire

Avant que ce projet ne soit lancé, personne n’avait réussi à connecter plus de quelques types de tissus différents sur une plate-forme. De plus, la plupart des chercheurs travaillant sur ce type de puce travaillaient avec des systèmes microfluidiques fermés, qui permettent au fluide d’entrer et de sortir mais n’offrent pas un moyen facile de manipuler ce qui se passe à l’intérieur de la puce. Ces systèmes nécessitent également des pompes externes.

L’équipe du MIT a décidé de créer un système ouvert, qui supprime essentiellement le couvercle et facilite la manipulation du système et la suppression des échantillons pour analyse. Leur système, adapté de la technologie précédemment développée et commercialisée par CN BioInnovations au Royaume-Uni, intègre également plusieurs pompes embarquées capables de contrôler le flux de liquide entre les «organes», répliquant la circulation sanguine, les cellules immunitaires et des protéines à travers le corps humain. Les pompes permettent également d’évaluer des tissus plus gros, par exemple des tumeurs dans un organe.

Les chercheurs ont créé plusieurs versions de leur puce, reliant jusqu’à 10 types d’organes: foie, poumon, intestin, endomètre, cerveau, cœur, pancréas, rein, peau et muscle squelettique. Chaque “organe” est constitué de grappes de 1 million à 2 millions de cellules. Ces tissus ne reproduisent pas l’organe entier, mais ils remplissent plusieurs de ses fonctions importantes. De manière significative, la plupart des tissus proviennent directement d’échantillons de patients plutôt que de lignées cellulaires qui ont été développées pour un usage en laboratoire. Ces «cellules primaires» sont plus difficiles à travailler, mais offrent un modèle plus représentatif de la fonction des organes, dit Griffith.

En utilisant ce système, les chercheurs ont montré qu’ils pouvaient administrer un médicament au tissu gastro-intestinal, imitant l’ingestion orale d’un médicament, puis observer le transport du médicament dans d’autres tissus et être métabolisé. Ils pourraient mesurer où les médicaments sont allés, les effets des médicaments sur différents tissus, et comment les médicaments ont été ventilés. Dans une publication connexe, les chercheurs ont modélisé comment les médicaments peuvent provoquer un stress inattendu sur le foie en rendant le tractus gastro-intestinal «fuyant», permettant aux bactéries d’entrer dans la circulation sanguine et de produire une inflammation dans le foie.

Griffith croit que les applications les plus immédiates de cette technologie impliquent la modélisation de deux à quatre organes. Son laboratoire est en train de développer un système modèle pour la maladie de Parkinson incluant le cerveau, le foie et le tissu gastro-intestinal, qu’elle prévoit d’utiliser pour étudier l’hypothèse que les bactéries présentes dans l’intestin peuvent influencer le développement de la maladie de Parkinson.

D’autres applications comprennent la modélisation des tumeurs qui se métastasent à d’autres parties du corps, dit-elle.

“Un avantage de notre plate-forme est que nous pouvons l’augmenter ou la baisser et adapter à beaucoup de configurations différentes”, dit Griffith. “Je pense que le domaine va traverser une période de transition au cours de laquelle nous commencerons à obtenir plus d’information sur un système à trois ou quatre organes, et cela deviendra compétitif en termes de coûts parce que l’information que vous obtenez a beaucoup plus de valeur”.

Les Européens s’intéresse aussi a ce domaine. En effet, un communiqué de juin 2015, annonce déjà un projet similaire qui a été financé à hauteur de 1,4 million d’euros par l’Union européenne. DARPA était déjà également dans la course pour un usage militaire et voulait produire dix systèmes organiques différents sur des puces dont objectif était de pouvoir tester des traitements contre les conséquences d’incidents nucléaires ou biologiques.

Il n’est donc pas surprenant que cette recherche a été financée par l’U.S. Army Research Office et DARPA.

Phys.org, MIT News

Une puce microfluidique emprisonne les cellules cancéreuses simples pour analyse

Close-up of the single cell isolation biochip
Credit: National University of Singapore

Une nouvelle puce microfluidique peut choisir n’importe quelle cellule cancéreuse obtenue par biopsie liquide (une simple prise de sang) pour réaliser une analyse unicellulaire.

Par rapport à la biopsie tumorale nécessitant une chirurgie, la biopsie liquide, est moins invasive et moins douloureuse et peut-être faite plus fréquemment. La biopuce prend environ deux ou trois heures pour traiter un échantillon de sang d’environ 101 000 cellules avec peu de pertes.

Le système fournit des lectures très sensibles permettant d’identifier des mutations survenant de basses fréquences, permettant un meilleur diagnostic du cancer. L’innovation pourrait aider les médecins à prendre de meilleures décisions en matière de médicaments spécifiques à utiliser, basé sur la présence d’activations spécifique, mais des mutations qui peuvent être traitées, ainsi que suivre les changements ou les progrès du traitement.

Les cellules cancéreuses peuvent varier, certaines étant plus malignes et invasives. Cette hétérogénéité limite l’efficacité du traitement – des patients atteints du même cancer montrent différents résultats des traitements. Connaître la composition du cancer est cruciale pour administrer le traitement le plus efficace.

« Si nous faisons une analyse en masse de toute la population de cellules tumorales, nous pouvons manquer l’information des cellules malignes rares que nous devrions cibler, car elles sont masquées par de nombreuses autres cellules cancéreuses bénignes. C’est la motivation derrière le système que nous développons, » déclare Lim Chwee Teck, un professeur d’ingénierie à l’Université nationale de Singapour, qui a collaboré avec Clearbridge mFluidics pour concevoir la nouvelle puce.

L’appareil utilise la dynamique microfluidique pour déplacer les cellules et les maintenir passivement cellule par cellule dans chacune des chambres contrôlées à côté du canal principal. Les cellules sélectionnées peuvent alors être éjectées individuellement des chambres pour évaluation en aval.

Cela permet de manière rapide et efficace, d’emprisonner quelques cellules simples tout en ayant la flexibilité de choisir et de séparer une cellule d’intérêt quelconque.

Les travaux, publiés sur Scientific Reports, pourraient potentiellement ouvrir la voie pour un traitement sur-mesure renforcé ou de la médecine personnalisée. L’analyse des cellules simples pourrait également être utilisée dans de nombreuses autres applications cliniques en plus du cancer, dit Tan Swee Jin, directeur technique de Clearbridge mFluidics. Un prototype du système verra le jour à la fin de l’année, avec une version améliorée ciblée pour 2017.

National University of Singapore ; DOI: 10.1038/srep22076

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« 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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Une puce microfluidique reproduit la jonction neuromusculaire

Réplication de la connexion entre les muscles et les nerfs

La nouvelle puce pourrait aider à tester des médicaments pour la SLA et d’autres troubles neuromusculaires.

Des ingénieurs du MIT ont développé un dispositif microfluidique qui réplique (reproduit) la jonction neuromusculaire – la connexion vitale où le nerf rencontre le muscle. Le dispositif, de la taille d’une pièce de 0,25$, contient une simple bande musculaire et un petit ensemble de motoneurones (ou neurones moteurs). Les chercheurs peuvent influencer et observer les interactions entre les deux, au sein d’une matrice tridimensionnelle réaliste.

The researchers fabricated a microfluidic device with two important features: a three-dimensional environment, and compartments that separate muscles from nerves to mimic their natural separation in the human body. They suspended muscle and neuron cells in a hydrogel and injected them in the millimeter-sized compartments (thin channels shown in blue) and supplied culture medium from each side of the neuron/muscle tissue (large channels shown in blue) to mimic a three-dimensional environment.
Image: Sebastien Uzel

Les chercheurs ont génétiquement modifié les neurones dans le dispositif pour répondre à la lumière. En projetant la lumière directement sur les neurones, ils peuvent précisément stimuler ces cellules, qui à leur tour envoient des signaux pour exciter la fibre musculaire. Les chercheurs ont aussi mesuré la force que le muscle exerce dans le dispositif quand celui-ci tremble (se convulse) et se contracte en réponse.

Les résultats publiés en ligne sur Science Advances, peuvent aider les scientifiques à comprendre et identifier des médicaments pour traiter la sclérose latérale amyotrophique SLA (maladie de Charcot), plus communément connue sous le nom de maladie de Lou Gehrig, aussi bien que d’autres conditions neuromusculaires.

« La jonction neuromusculaire est impliquée dans un grand nombre de troubles très invalidants, parfois brutaux et mortels, pour lesquels beaucoup de choses restent encore à découvrir », dit Sebastien Uzel, qui a dirigé les travaux en tant que diplômé du Department of Mechanical Engineering du MIT. « L’espoir est, être capable de former des jonctions neuromusculaires in vitro nous aidera à comprendre comment certaines maladies fonctionnent ».

Les coauteurs d’Uzel comprennent Roger Kamm, le Cecil and Ida Green Distinguished Professor of Mechanical and Biological Engineering au MIT, suivi de l’ancien étudiant diplômé aujourd’hui post-doctorant Randall Platt, chercheur scientifique Vidya Subramanian, ancien étudiant chercheur Taylor Pearl, senior post-doctorant Christopher Rowlands, ancien post-doctorant Vincent Chan, professeure associée de biologie Laurie Boyer, et le professeur d’ingénierie mécanique et d’ingénierie biologique Peter So.

Pour en savoir plus : MIT News

Traduction Thomas Jousse

Microfluidic design and assembly.
(A) The microfluidic design features three parallel gel regions accessible by six gel filling ports and flanked by two medium channels connected to four medium reservoirs. A surrounding vacuum channel allows for temporary bonding. Scale bar, 2 mm. (B) The platform is composed of a top microfluidic layer assembled on top of a PDMS membrane featuring two sets of two capped pillars (inset), itself bonded to a coverslip. (C) Schematic displaying the final coculture arrangement: embedded in a hydrogel, muscle bundles that are wrapped around and exerted force to the pillars are innervated by neurospheres located in the opposite gel chamber separated by a 1-mm-wide gel region.