Inventer un micro-robot thérapeutique capable d’agir à l’intérieur de notre cerveau

Les progrès de la médecine

Les progrès des sciences et des technologies nous ont permis de mettre fin à certaines des maladies les plus mortelles de la planète. La variole, qui a tué plus de 200 millions de personnes au cours du XXè siècle, a été éradiquée en 1980 seulement. Au cours des deux dernières décennies, les nouveaux traitements contre le cancer ont entraîné une baisse de 17 % du taux de mortalité. Le VIH, qui était une condamnation à mort dans les années 1990, est maintenant considéré comme une maladie gérable. Pourtant, lorsqu'il s'agit de maladies qui affectent le cerveau humain, nous sommes pratiquement impuissants.

la barrière hémato-encéphalique

À l'intérieur de chaque être humain, il y a une frontière qui sépare son cerveau des matériaux qui pourraient causer des dommages irréparables : la barrière hémato-encéphalique. Il s'agit d'une mince couche de cellules qui empêche le sang, les agents pathogènes et les toxines que le sang transporte de circuler dans les tissus cérébraux. Cependant, cela empêche également les médicaments vitaux d'atteindre les zones nécessaires de notre système, comme une tumeur cancéreuse par exemple.

"Imaginez une ville entourée d'une rivière et d'un mur. Dans cette ville, il y a des incendies. Si vous êtes près d'un incendie, il est facile de l'éteindre et même de réparer ce qui cause les dommages. Sauf que vous n'avez pas la capacité d'être en ville car vous êtes à l'extérieur. Considérez que la ville est le cerveau humain. Et le mur derrière lequel les neuro-scientifiques sont coincés est la barrière hémato-encéphalique."

Bertrand Duplat
Boma France Campfire 2019

des méthodes d'une imprécision alarmante

Aujourd'hui, Bertrand Duplat affirme que les scientifiques n'ont que deux options lorsqu'il s'agit de contourner la barrière hémato-encéphalique pour acheminer les traitements dans les zones nécessaires. Soit ils provoquent une inondation dans la ville, avec les conséquences désastreuses que cela entraîne, soit ils franchissent les murs de la ville et détruisent tout sur leur passage pour atteindre le feu et l'éteindre.

En d'autres termes, toutes nos options reposent sur des méthodes d'une imprécision alarmante qui consistent à inonder le cerveau de médicaments ou à franchir violemment la barrière hémato-encéphalique. Chaque méthode a le potentiel de causer des dommages massifs à d'autres régions du cerveau.

Un nouveau type de robotique

Bertrand Duplat note que les nouvelles avancées en neurosciences et en robotique nous permettent enfin d'inverser la tendance des maladies du cerveau. Lors de l'événement, il annonce que lui et son équipe ont créé un nouveau type de traitement neurologique qui leur permet de se déplacer dans les rues et d'éteindre l'incendie exactement là où il se trouve.

Ce traitement se présente sous la forme d'un tout nouveau type de robot submillimétrique qui fonctionne dans le cerveau humain. Bertrand Duplat déclare que ce nanobot est plus petit qu'une cellule humaine. Par conséquent, il peut pénétrer dans le cerveau, naviguer dans les tissus et les cellules et atteindre la zone ciblée sans causer de traumatisme. Pour créer le robot, Bertrand Duplat explique que l'équipe devait utiliser un nouveau type d'ingénierie.

"Le problème est qu'à cette échelle nanoscopique, la physique devient différente. Les défis sont, par exemple, énormes en termes de déplacements."

Bertrand Duplat
Boma France Campfire 2019

Flexibilité et communication

Pour relever ces défis, l'équipe combine les dernières avancées en ingénierie, en neurosciences et en physique. Pour commencer, le nanobot est composé de polymères, ce qui le rend flexible. Et la nano-électronique incluse dans l'appareil lui permet de renvoyer des informations critiques aux neuro-scientifiques. "La puissance du robot vient du fait qu'il est en communication constante avec le monde extérieur. Il donne des informations sur les niveaux de pH, la température et d'autres mesures qui étaient auparavant impossibles à obtenir."

À l'avenir, Bertrand Duplat note que la technologie pourrait être utilisée pour nous aider à comprendre chaque neurone individuel, ce qui pourrait mener à une foule d'avancées neurologiques et ouvrir le cerveau humain aux scientifiques pour la première fois de l'histoire.

Boma France CampfireGrégoire Charrassin3 juillet 2019