Afrique Sub-Saharienne

  • Vers le contrôle du diabète sans injection d’insuline

    Julien Chongwang

    22/05/17

Lecture rapide

  • Un système télécommandé permet à des cellules modifiées de produire de l’insuline

  • Le mécanisme qui marche sur des souris doit être amélioré avant un essai sur l’homme

  • Entre 1980 et 2016, la prévalence du diabète est passée de 4,7 à 8,5% chez les adultes

Des chercheurs chinois ont réalisé avec succès des tests de contrôle du diabète sur des souris à l’aide d’un dispositif télécommandé via un smartphone.
 
Cette technologie qui évite de procéder à des injections d’insuline comme c’est souvent le cas, exploite trois disciplines scientifiques : l'ingénierie électrique, l'ingénierie logicielle et la biologie synthétique.
 
Selon le résumé de l’étude qui a paru dans la revue Science Translational Medicine, "un contrôleur intelligent personnalisé à la maison a été programmé pour traiter les signaux sans fil, ce qui permet à un téléphone intelligent de réguler la production d'hormones par des cellules optiquement modifiées implantées chez des souris diabétiques via une interface optogénétique qui réagit à la lumière rouge (FRL)" produite par des diodes électroluminescentes (DEL).
 
L’optogénèse étant comprise comme une technique qui permet de se servir de la lumière pour réguler l’activité cellulaire.
 

“L'appareil optogénétique développé dans cette étude est biocompatible et répond à tous les critères pour des applications médicales sûres et à long terme chez l'homme”

Haifeng Ye
Professeur, East China Normal University

 
De façon plus claire, le mécanisme comprend une application installée dans un smartphone, une boîte de commande dotée d’un circuit électromagnétique et un lecteur de glycémie compatible avec le Bluetooth.
 
Dans ce système en boucle fermée, le lecteur de glycémie est programmé pour effectuer automatiquement des tests de glycémie sur une base périodique.
 
Ces informations sont ensuite transmises à l’application du smartphone qui les analyse pour déterminer la quantité d’insuline à produire.
 
Le smartphone envoie enfin un signal vers la boîte de commande pour activer les voyants DEL afin que les cellules, conçues spécialement pour produire de l’insuline, commencent l’opération.
 
"Pour développer ce réseau de contrôleurs sans fil, nous avons conçu et implanté des capsules d'hydrogel alimentées sans fil, portant à la fois des diodes électroluminescentes et des cellules modifiées", précise l’étude.
 
Selon l’article, chaque sécrétion d’insuline par cette cette technique a permis de maintenir chez des souris diabétiques un niveau de glycémie normal pendant plusieurs semaines.
 
Ces travaux représentent une importante avancée pour les chercheurs conduits par Haifeng Ye, professeur de biologie synthétique et de génie biomédical au "East china normal university"
 
Contraintes
 
"La recherche précédente a porté sur le changement d’un gène sensible à la lumière bleue pour activer l'expression du transgène chez les souris diabétiques", confie-t-il dans un entretien accordé à SciDev.Net.
 
Cependant, dit-il, "il existe plusieurs inconvénients des systèmes réactifs à la lumière bleue, comme une pénétration médiocre des tissus ou un relatif effet toxique entre autres".
 
En revanche "un dispositif optogénétique idéal fournira une interférence de signalisation minimale avec une pénétration profonde des tissus, une faible luminosité, un temps d'illumination court, une phototoxicité négligeable, etc.", ajoute l’intéressé.
 
De plus, affirme-t-il, "l'appareil optogénétique RFL-v2 développé dans cette étude est biocompatible et répond à tous les critères pour des applications médicales sûres et à long terme chez l'homme".
 
Reste qu’à ce stade, cette technologie impose encore un certain nombre de contraintes en plus du fait qu’elle doit encore être testée sur l’homme.
 
Il y a par exemple le fait qu’elle exige que les souris soient proches des appareils du dispositif pour la transmission des signaux ; ce qui, bien sûr, réduit leur mobilité. Appliqué à l’homme cela pourrait être intenable.
 
Par ailleurs, le sang doit encore être prélevé manuellement chez le patient pour déclencher le processus.
 
Perfectionnement
 
Aussi l’équipe de chercheurs est-elle consciente qu’il faut encore un important travail de perfectionnement avant d’envisager l’application de cette technologie sur les humains.
 
A ce sujet, croit savoir Haifeng Ye, "les cellules idéales pourraient être des cellules autologues dérivées de patients avec des performances à long terme qui s'intègrent génétiquement avec les circuits optogénétiques. C'est notre plan futur et nous allons collaborer avec des médecins des hôpitaux pour tester cette idée".
 
Suivant la définition de l’Organisation mondiale de la santé (OMS), "le diabète est une maladie chronique grave qui apparaît lorsque le pancréas ne produit pas suffisamment d’insuline (hormone qui régule la concentration de sucre dans le sang, ou glucose), ou lorsque l’organisme n’utilise pas correctement l’insuline qu’il produit".
 
Selon un rapport produit en 2016, l’Organisation estimait cette maladie gagnait de plus en plus du terrain, avec 422 millions d’adultes souffrant du diabète en 2014, contre 108 millions en 1980.
 
"La prévalence mondiale (standardisée selon l’âge) du diabète a presque doublé depuis 1980, passant de 4,7% à 8,5% chez la population adulte", peut-on lire dans ce document.
 
La prise en charge pour le moment consiste surtout en un contrôle de la glycémie et de la tension artérielle associé à un régime alimentaire adapté, à une activité physique et, éventuellement, à des médicaments.