Recherche de pointeProlongation de l'AFOSR (Air Force Research Laboratory) développe de futures technologies pour protéger la vie de sa force militaire. Le principal est surprenant.
Des recherches révolutionnaires sur la reprogrammation cellulaire mènent à une technologie qui pourrait guérir les blessures plus de cinq fois plus tôt que le corps humain ne le fait actuellement, améliorant considérablement la santé à long terme des combattants et des vétérans.
Le dr.Indika Rajapakse, professeur agrégé de médecine informatique, de mathématiques et de bioinformatique à l'Université du Michigan, recherche des moyens de reprogrammer les cellules d'une personne et de guérir les blessures plus rapidement.
La naissance d'un objectif
Afin d'obtenir une vue haute résolution de l'intérieur des cellules vivantes afin de mieux comprendre le processus de guérison, Rajapakse a proposé que US Defence Research achète un microscope d'imagerie de cellules vivantes.
Le docteur Frédéric Leve, responsable du programme des systèmes dynamiques de l'Armée de l'Air, l'a écouté. Tout est parti de ce choix.
Le microscope permet également de collecter des données pour un algorithme qui peut identifier mathématiquement quand il est préférable d'intervenir dans le cycle d'une cellule pour guérir les plaies.
« Il existe des opportunités incroyables pour humaniser la science et répondre aux besoins critiques de la médecine », déclare Rajapakse. « Nous avons les ressources pour le faire et il est de notre devoir d’en tirer le meilleur parti. Avec l’aide de l’Armée de l’Air, j’ai pu acquérir les outils dont j’avais besoin pour faire avancer mes recherches sur la reprogrammation des cellules pour guérir les blessures.
Pas seulement militaire
Rajapakse développe sa technologie en pensant également à d'autres usages pas immédiatement pensés pour les environnements aéromédicaux et militaires. Guérison des brûlures, greffes de peau, transplantations d’organes : l’impact de cet effort de recherche peut être considérable.
La convergence des biosciences et des modèles mathématiques peut véritablement changer la donne pour améliorer les technologies de guérison des blessures.
Les recherches du Dr Rajapakse peuvent conduire à des solutions innovantes à usage civil ou pour les futurs environnements spatiaux.
Quelle est la recherche sur la technologie pour soigner les plaies
La reprogrammation cellulaire est le processus consistant à prendre un type de cellule humaine, comme une cellule cutanée, et à reprogrammer son génome pour en faire un type de cellule différent (une cellule musculaire, une cellule sanguine, un neurone ou tout autre type).
Ce processus est réalisé à l’aide de protéines appelées facteurs de transcription. Les facteurs de transcription « activent et désactivent » divers gènes au sein des cellules pour réguler des activités telles que la division cellulaire, la croissance, la migration et l’organisation.
En appliquant les bons facteurs de transcription, Rajapakse a découvert qu’il pouvait guérir les blessures plus de cinq fois plus rapidement qu’eux seuls.
Un bandage en spray pour soigner les plaies
L'étape suivante consiste à déterminer comment traduire opérationnellement cette découverte.
La technologie imaginée agirait comme un bandage en spray, pour appliquer directement les facteurs de transcription aux plaies. Cette méthode convertit les cellules musculaires profondes exposées en cellules cutanées superficielles, ce qui signifie une plus grande chance de guérison que les méthodes de greffe de peau actuelles.
« Il est rare que les mathématiques fournissent si tôt des résultats aussi prometteurs », a déclaré Leve. « Il faut généralement des décennies pour que la recherche mathématique fondamentale se transforme en modèles applicables à une technologie. Dans le cas du Dr Rajapakse, cela n’a pris que quelques années. Nous sommes fiers que notre financement ait permis un développement aussi rapide. »
