Les 10 découvertes de l’année

Publié le 17 jan 2012 par Mélanie

Année après année, nous sommes impatients de découvrir le fruit du travail des chercheurs québécois. Et l’année 2011 n’a rien à envier aux précédentes! Certaines recherches relèvent de la science fondamentale tandis que d’autres ont déjà des applications concrètes. Certaines trouvailles ont été faites au coeur de la forêt québécoise ou au beau milieu du fleuve St-Laurent, et d’autres dans le silence d’un laboratoire. Le magazine Québec-Science a sélectionné 10 découvertes parmi les quelques 90 qui leur avaient été soumises.

Voici donc un survol des 10 découvertes de l’année qui se sont démarquées par leur rigueur scientifique, mais aussi grâce à leur originalité et leur aspect novateur. Bref, le meilleur de la science d’ici!

1-Lumière sur les neurones

C’est la quête ultime des biologistes : observer en direct les signaux que s’échangent les 100 milliards de neurones du cerveau! Ce rêve, les physiciens du Centre d’optique, photonique et laser de l’Université Laval s’en approchent un peu plus chaque jour. Le tout au service d’une nouvelle science, l’optogénétique.

L’outil qu’ils viennent de développer offre une incursion inédite au coeur des méandres cérébraux! Cette électrode, appelée «optrode», parce qu’elle est à la fois optique et électrique, permet en effet d’étudier les neurones un par un, et même de les contrôler en utilisant de la lumière. Une révolution en neurobiologie.

Pour mieux comprendre cette brillante découverte, il faut savoir que les neurones communiquent entre eux en générant de brefs signaux électriques. Depuis des décennies, les spécialistes étudient ce phénomène grâce à de fines pipettes en verres remplies d’une solution saline conductrice. En collant le minuscule embout de la pipette contre un neurone, ils peuvent enregistrer les courants générés au niveau de sa membrane. Par contre, cette technique ne donne pas d’informations sur les mécanismes internes qui régissent le fonctionnement de la cellule. Il fallait donc un outil qui parvienne à capter ces signaux complexes en plus de l’activité électrique.

Utiliser la lumière pour activer ou inhiber des mécanismes moléculaires à l’intérieur des neurones, grâce à des protéines fluorescentes insérées artificiellement dans les cellules pour servir d’interrupteurs. Certe, l’optogénétique est encore très expérimentale. Les chercheurs entrevoient tout juste l’immense champ d’exploration qui s’ouvre à eux. Si l’utilisation de la lumière peut paraître loufoque, les objectifs sont toutefois très sérieux.

Les outils comme l’optrode permettent d’observer un cerveau intact, peut-être même un jour chez l’humain, et donc de mettre au point de nouveaux traitement.

2-Mal de dos, mal de cerveau

La douleur lombaire n’affecte pas seulement le dos, elle abîme aussi le cerveau. Mais on sait maintenant que ces lésions sont réversibles. La douleur lombaire est un vrai handicap. Elle empoisonne l’existence, embrouille le jugement, gruge la patience et peut même causer la dépression et des troubles anxieux.

Pire encore, les patients sont souvent atteints jusque dans leur cerveau : la matière grise s’amincit, parfois au point d’entraîner des troubles cognitifs. Le laboratoire du Alan Edwards Center for research on pain, à l’Université McGill, est entièrement dédié à l’étude de la douleur. La chercheuse Laura Stone en est convaincue : soulager la douleur chronique améliore la qualité de vie, mais aussi le fonctionnement du cerveau.

Il semble que la douleur agisse comme une charge cognitive additionnelle et cette dernière serait à l’origine des modifications cérébrales. Les chercheurs du centre espéraient pouvoir ralentir la progression de ces modifications cérébrales, en traitant la douleur, mais ils se sont aperçu que le traitement mène à une récupération complète. C’est une excellente nouvelle pour les gens victimes de douleur chronique au dos!

3-Tous des mutants

Chaque personne possède quelques gènes qui diffèrent un peu de ceux portés par son père ou sa mère. Ces gènes ont muté, contribuant à faire évoluer l’espèce. Le rythme de mutation de l’ADN humain est toutefois plus lent qu’on croyait. Dans nos gènes, se trouvent une quarantaine de mutations que nos parents n’avaient pas. Et il en apparaît autant à chaque génération. C’est ce qu’on découvert des chercheurs américains, britanniques et montréalais en comparant pour la première fois le génome complet de deux parents à celui de leurs enfants.

Les mutations constituent un phénomène normal. Les chercheurs croyaient cependant que le taux de mutation chez l’humain était d’environ une centaine par génération. Or, il est beaucoup moindre. Une trouvaille qui a même mérité quelques pages dans la fameuse revue Nature Genetics en juin 2011.

Cette découverte pourrait déboucher sur des applications concrètes en santé. Plusieurs maladies, notamment les cancers, résultent de mutations dans le génome, d’où l’intérêt de comprendre comment ces anomalies apparaissent et se transmettent au fil des générations, parce que posséder un gène mutant a rarement pour effet de nous donner de super-pouvoirs!

4-L’arme secrète des bactéries

Des chercheurs ont percé une partie du mystère entourant la résistance des bactéries contre les virus et cette découverte pourrait aider à contrer la résistance aux antibiotiques et à fabriquer de meilleurs fromages!

Les bactéries et les virus se livrent une guerre sans merci. Pour se défendre, certaines bactéries ont mis au point un système ingénieux. Lorsqu’elles sont infectées, elles dérobent un morceau d’ADN à leur attaquant et l’intègrent à leur propre génome. C’est comme si elles avaient trouvé le moyen de se vacciner contre le virus. C’est ce qu’a découvert l’équipe de Sylvain Moineau, professeur au département de biochimie, microbiologie et bioinformatique de l’Université Laval, en étudiant Streptococcus thermophilus, une bactérie utilisée dans l’industrie laitière pour fabriquer du yogourt ou certains fromages. Cette découverte aura non seulement des applications en médecines, mais aidera à créer de meilleurs fromages.

5-Collaboration souterraine

Certains feuillus et conifères soudent leurs racines pour partager les ressources du sol. L’un disparait, l’autre dépérit. Une découverte. faites par des chercheurs de l’Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, qui pourrait changer les pratiques forestières.

L’étude s’est concentrée sur les peuplements de pins gris, mais le phénomène semble répandu chez plusieurs espèces. Déjà, les compagnies forestières se sont montrées intéressées par la découverte, publiée en juin dernier.

6-Visser dans le mille

Les plaques et vis de métal utilisées pour réparer les fractures des os pourraient bientôt être dépassées. Une nouvelle vis réparatrice en mousse de titane pourrait remplacer les vis d’acier inoxydable et accélérer la guérison.

Parce que la vis est perforée de trous de 50 à 400 microns de diamètres, les cellules responsables de la synthèse des os peuvent y pénétrer. Peu à peu ils colonisent l’implant et rebâtissent le tissu osseux.

7-Du poisson pour l’intelligence

L’exposition aux pesticides durant la grossesse nuit au développement intellectuel des enfants. Cette découverte a même fait la manchette des journaux en 2011. La chercheuse qui a fait la découverte suggère donc aux femmes enceintes de manger bio, car même lavé, certains fruits et légumes restent contaminés par les pesticides.

8-L’estuaire tourne au vinaigre

Les eaux du fond de l’estuaire du St-Laurent s’acidifient plus vite que les océans. Ainsi, l’équipe de recherche est montée à bord du navire Coriolis II pour recueillir des échantillons dans le fond du fleuve Saint-Laurent, entre le fjord du Saguenay et Sept-Îles. Les membres ont comparé leurs résultats à ceux recueillis dans les années 30 par des membres du clergé. Sur l’échelle du pH, les eaux au fond de l’estuaire auraient perdu de 0,2 à 0,3 point au cours des 75 dernières années, alors que celui des océans a diminué de 0,1 durant la même période. L’étude, publiée en juillet dernier, permet d’expliquer pourquoi certains mollusques n’arrivent plus à former leur coquille de carbonate de calcium, qui se dissout dans une eau très acide.

9-Dépister l’alzheimer

Grâce à un chercheur de l’Université McGill, nous disposerons peut-être bientôt d’un test simple et peu coûteux pour diagnostiquer la maladie d’alzheimer. C’est peut-être pour bientôt grâce au test sanguin. En effet, on peut détecter la maladie dans le sang des gens atteints. Ce test simple et peu onéreux pourrait permettre de confirmer le diagnostic, dès l’apparition des premiers symptômes.

10-Des médicaments téléguidés

Des chercheurs ont réussi à diriger de minuscules billes médicamenteuses jusqu’au centre d’une tumeur en passant par le système sanguin, une invention qui devrait un jour faciliter le traitement de plusieurs cancers.

On pourrait donc utiliser cette technique pour des traitements plus ciblés et à des endroit très difficile. Le chercheur de Montréal espère un jour s’attaquer au cancer du cerveau, l’un des plus difficiles à traiter.

Toutes ces découvertes sont plus impressionnantes les unes que les autres et plus impressionnant encore, elles ont toutes été réaliser ici!

Pour les découvrir plus en détails, procurez-vous le magasine Québec-Science de février 2012!

Source et photos : Québec-Science

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Diplômée de l'Université Laval en géographie, j'ai joint l'équipe du 89,1 FM en 2010, car je me passionne pour la vulgarisation scientifique, le journalisme et les médias.

Titulaire d'une maîtrise en sciences géographiques (dont le sujet d'étude portait sur les changements climatiques), mon intérêt pour le journalisme scientifique, la protection de l'environnement, le développement durable et la promotion des sciences m'ont poussé à créer ce site Internet.

J'espère donc pouvoir vous partager ma passion pour les sciences, la nature et l'environnement!

Mélanie Jeaninfo@maplanetebleue.com