Archive pour August, 2007

Jeunes chercheurs, ingénieurs et gros sous

Friday, August 31st, 2007

Juste un petit billet pour vous signaler quelques articles qu’il est assez intéressant de mettre en parallèle :

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CSS du nouveau site

Monday, August 27th, 2007

A la demande générale, j’ai remis la sidebar sur le côté. Mais je tiens à mes deux colonnes !
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Vous êtes un cerveau de Boltzmann

Monday, August 27th, 2007

Connaissez-vous le Second Principe de la Thermodynamique ? Cette loi de la physique décrit en quelque sorte l’irréversibilité de la flèche du temps. Elle explique par exemple pourquoi votre thé infuse dans l’eau chaude et ne revient jamais se concentrer dans le sachet, ou encore pourquoi les molécules de dioxygène tout autour de vous se répartissent uniformément dans la pièce où vous êtes plutôt que de se concentrer dans un de ses coins.
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Bienvenue sur tomroud.com !

Sunday, August 26th, 2007

Bienvenue sur le nouveau blog !

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Changement

Saturday, August 25th, 2007

Il y a du changement dans l’air ! Vous êtes tombés sur le nouveau blog de Tom Roud, mais pour l’instant, le site actif est toujours tomroud.blogspot.com – quelques réglages restent à faire ici avant d’officialiser le transfert.

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Lecture : L’oeuf transparent et Jacques Testart

Friday, August 24th, 2007

Comme vous avez pu le constater, je m’intéresse beaucoup ces derniers temps à l’éthique dans les sciences, suite notamment aux polémiques récentes sur les OGM. J’avoue être très candide dans la matière; pour parfaire mon éducation, j’ai récemment lu le livre de Jacques Testart, L’oeuf transparent, dont je vous propose aujourd’hui un petit résumé suivi de quelques réflexions.

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Traiter le cancer … avec les nanotechnologies !

Thursday, August 16th, 2007

Les nanotechnologies font parfois un peu peur. Pourtant, on arrive aujourd’hui à faire de très belles choses avec des nanoparticules. Pas besoin de nanoingéniérie ou de génétique compliquée : des recherches utilisant des principes de base de physique et de chimie permettent maintenant de soigner des cancers du sein chez les souris.L’outil de base est la nanoparticule d’or. Il s’agit ni plus ni moins de grains d’or minuscules, qu’on est aujourd’hui capable de synthétiser avec une taille relativement contrôlée. Ces petites particules ont des propriétés très intéressantes du fait de leur taille : soumises à un champ électromagnétique, elles rentrent en résonance, les électrons de conduction de la particule se mettent à osciller et à émettre de la chaleur. Ce qui est très intéressant est que cette résonance se fait à une fréquence du champ électromagnétique très spécifique; c’est ce qu’on appelle le pic plasmon. En particulier, certaines nanoparticules d’or (en fait ici des nanocoquilles) réagissent uniquement à la lumière dans le proche infrarouge, fréquence à laquelle les tissus sont transparents.

La méthode de traitement du cancer est la suivante : on injecte des nanocoquilles dans les tumeurs, puis on irradie les tumeurs avec du proche Tumeursinfrarouge. Les nanoparticules se mettent alors à chauffer et “cuisent “littéralement les cellules environnantes. L’image ci-contre illustre ce procédé sur des cancers du sein chez la souris. La photo de gauche représente une tumeur traitée aux nanoparticules, celle de droite une tumeur sans nanoparticule. Plus on va dans le rouge, plus les cellules chauffent. On arrose les tumeurs en infrarouge, et on voit bien que seule la tumeur traitée chauffe [1].

La technique marche effectivement in vivo : on arrive vraiment à soigner des souris de cette façon [2]. L’étape suivante est de guider les nanoparticules directement dans les tumeurs. En effet, on est pour l’instant obligé d’injecter ces particules sur place; ce serait beaucoup mieux si elles y allaient d’elles-mêmes. Là encore, il est possible de traiter les nanoparticules pour qu’elles entrent uniquement dans ces cellules cancereuses. Il semble en effet que ces cellules (tout comme les cellules embryonnaires) aient des propriétés membranaires très particulières qui peuvent être reconnues chimiquement. Si on met la bonne substance “adhésive” à la surface des nanoparticules, celles-ci sont capables de pénétrer sélectivement dans les cellules cancereuses [3]. Un coup d’infrarouge, et la cellule entre en surchauffe et est détruite !

(Merci à ma Blonde préférée pour m’avoir initié au sujet)

Références :

[1] Nanoshell-mediated near-infrared thermal therapy of tumors under magnetic resonance guidance, Hirsch et al., PNAS (2003), source de la photo.

[2] Photo-thermal tumor ablation in mice using near infrared-absorbing nanoparticles, O’Neal et al., Cancer Letters (2004)

[3] Selective Entrance of Gold Nanoparticles into Cancer Cells, Krpetic et al, Gold Bulletin (2006)

Le cerveau a-t-il un sexe ?

Monday, August 13th, 2007
Le problème des différences innées et des discriminations associées est un sujet extrêmement sensible de ce côté de l’Atlantique. Lawrence Summers, ancien président d’Harvard, avait créé un énorme scandale il y a deux ans en affirmant lors d’une conférence qu’en gros, les femmes sont moins douées en sciences dures que les hommes, ce qui expliquait la domination masculine sur les maths et la physique théorique. S’il y a quelques exceptions, dont la désormais célèbre professeure de physique à Harvard Lisa Randall, citée parmi les 100 personnalités qui comptent cette année par Time Magazine, force est de constater que très tôt à l’université, la présence féminine dans les amphis de physique d’une année sur l’autre semble suivre une série géométrique de raison bien inférieure à 1 (pour parler comme un matheux ;) ).

C’est de nouveau à Harvard que ce sujet délicat rebondit sur une découverte scientifique tout à fait fascinante. Catherine Dulac et ses collaborateurs ont mené une étude sur le comportement sexuel des souris, et notamment sur l’influence des phéromones. Ils ont notamment produit des lignées de souris dont l’organe voméronasal est défecteux : les souris ne sont pas capable de détecter certaines phéromones. Les souris femelles changent alors complètement de comportement et adoptent en tout point les comportements des mâles : elles essaient de “monter” d’autres souris en faisant des mouvements de bassin éloquents (pour un film très cochon de souris, suivez ce lien sur le site de nature), et entonnent les chants caractéristiques des souris mâles cherchant à s’accoupler (que vous pouvez réécouter en suivant les liens sur ce blog).
Le plus fascinant suit : les chercheurs ont alors amputé l’organe voméronasal de souris femelles normales adultes … qui ont adopté à leur tour ce comportement typiquement mâle. Cela signifie donc que le comportement sexuel mâle est “enterré” quelque part dans le cerveau des femelles, et qu’on peut potentiellement le brancher (ou le débrancher) par des modifications simples. Comme le dit C. Dulac :

“Instead of building a male brain and then a female brain, you build a mouse brain, and then there’s a sensory switch that makes sure that the animal behaves appropriately according to its gender.”

“Plutôt que de construire un cerveau mâle ou un cerveau femelle, la nature construit un cerveau de souris, puis il y a un interrupteur dont le rôle est d’assurer que l’animal se comporte de façon conforme à son sexe.”

Le cerveau des souris n’a donc pas de sexe; sa structure est la même pour les deux sexes et le comportement sexuel est décidé par des signaux de toute évidence annexes et périphériques. Quant à l’homme, malheureusement ou heureusement, l’organe voméronasal semble non fonctionnel et essentiellement vestigiel, donc impossible de généraliser quoi que ce soit …

Références :

Kimchi, T. et al. Nature doi:10.1038/nature06089 (2007)

La News correspondante sur le site de Nature.

Actualités

Friday, August 10th, 2007
Quelques petits trucs :
L‘Histoire est un éternel recommencement, sous des visages changeants. L’Europe, aujourd’hui envahie par les produits manufacturés venus d’Asie, a peut-être déjà été colonisée par cette dernière, voilà plusieurs centaines de milliers d’années.

Brrr… Tous ces petits chinois à la conquête notre économie nous ont déjà colonisés, ma bonne dame !
Passée cette introduction vaseuse, l’article du Monde est intéressant et reporte le fait que selon une étude publiée dans PNAS, homo sapiens aurait des origines asiatiques. Une analyse dentaire réalisée sur de nombreux fossiles permet de distinguer deux groupes : l’un comprenant des specimens trouvés en Eurasie (homo erectus et Néandertal), l’autre, africain, des australopithèques et homo habilis. Il faut lire l’article scientifique pour savoir où se place sapiens dans tout cela : apparemment, la seule analyse morphologique ne permet pas de le placer dans l’un ou l’autre groupe et il serait à égale distance de ceux-ci; mais les traits les plus “dérivés” sont communs entre sapiens et la branche eurasiatique. Donc si on met un poids plus important sur les traits modernes, sapiens serait plus proches des hommes eurasiatiques. Autant dire qu’à mon avis le débat est loin d’être clos !

Dernière remarque pour Le Monde : quand on cite une étude scientifique, c’est utile de donner le nom des auteurs et de ne pas se gourer sur la date de publication (14 Août et non pas 6 Août), cela peut aider les gens intéressés à retrouver l’article (je viens d’y passer 10 minutes). La référence est donc :
Dental evidence on the hominin dispersals during the Pleistocene, Martinón-Torres et al., PNAS.2007; 0: 0706152104v1

  • Autre article passionant dans le Figaro cette fois-ci : une forêt datant du Miocène vient d’être découverte en Hongrie. Le plus étonnant est que les arbres n’ont pas été fossilisés : le bois a été conservé ! A quand un Miocène Park ?
  • Ce blog a deux ans aujourd’hui, ce billet est le 251 ième. 125 billets par an, cela fait environ un billet tous les trois jours. Côté fréquentation, il y a des hauts et des bas comme vous pouvez le voir ici (fréquentation sur un an):

Il y a un an, seuls mes amis et quelques visiteurs perdus venaient ici. Puis tout a changé à partir de Décembre; il y a eu un net effet c@fé des sciences. La campagne électorale a été propice aux blogs en général et au mien en particulier (120 visites par jour en moyenne, avec un pic à 400 pour le premier billet sur les sondages grâce aux éconoclastes qui m’ont linké); la série de billets sur les sondages a beaucoup plu et me vaut encore plusieurs requêtes google par jour. Depuis, c’est l’été et les vacances et on est redescendu à 50 visites par jour. Je suis globalement très content des interactions sur ce blog; merci à mes collègues du c@fé, aux commentateurs réguliers, aux scientifiques établis qui traînent sur le net et n’hésitent pas à s’engager dans des discussions scientifiques parfois musclées; en résumé, merci beaucoup à tous les lecteurs qui passent par ce blog, cela fait évidemment super plaisir de savoir qu’on est lu … Pour le futur, le blog continue bien évidemment, pendant encore au moins un an sous cette forme; après, cela dépendra si je trouve une position académique.

Peut-on être physicien et réservé sur la culture des OGM ?

Thursday, August 9th, 2007
Quelques réflexions sur la polémique actuelle sur les OGM (Le Doc’ m’a précédé sur le sujet hier).

De proche en proche, à partir d’un fait divers récent en passant par certains blogs, j’ai relu quelques billets d’Enro, en particulier celui-ci sur la corrélation entre culture épistémique des chercheurs et position sur les OGM. En résumé, l’article de Bonneuil dont parle Enro montre que la position des chercheurs sur le sujet dépend beaucoup de leur domaine de prédilection. Si je comprends bien, les biologistes plutôt axés “biologie moléculaire”, donc travaillant au quotidien avec des OGM, utilisateurs de l’ingéniérie génétique, sont plutôt pour les OGM. Les biologistes intéressés aux effets collectifs, à la génétique des populations, sont eux plutôt contre. Les agronomes sont plus mesurés, mais plutôt contre aussi.

Les raisons profondes des positions des uns et des autres peuvent peut-être se comprendre. Les biologistes moléculaires sont, il me semble, des héritiers de ce qu’on appelle le “dogme central” de la biologie. C’est ce dogme central qu’on apprend à l’école lors d’une initiation à la génétique : à savoir un gène est codé sous forme d’ADN, puis transcrit sous forme d’ARN, avant d’être traduit pour donner une protéine. L’image grossière associée est celle d’un ingénieur du vivant: un gène est allumé ou éteint, pour le réguler correctement, il suffit juste d’ajuster correctement les briques génétiques (de faire une construction propre). C’est une approche très directement réductionniste.

Les agronomes ou les généticiens des populations travaillent sur à l’autre bout de l’échelle de la vie. Ils étudient des interactions, entre environnement, populations et espèces. En particulier ils manient des grands nombres et connaissent bien les systèmes complexes en interaction (ou plus probablement sont conscients de notre mauvaise compréhension générale du sujet).

Il est assez alors assez intéressant de constater que plusieurs physiciens français de tout premier plan mondial, à l’image des biologistes moléculaires, ont signé une des pétitions plutôt pro-OGM dont parle Bonneuil: Pierre-Gilles de Gennes, George Charpak, Edouard Brézin, Alain Aspect. Je suis rétrospectivement frappé de voir comment physique et biologie moléculaire partagent des communautés d’esprit. Cette communauté est d’abord historique : c’est un ancien physicien, Francis Crick, qui a énoncé le dogme central de la biologie, et aujourd’hui même, les pionniers de la biologie synthétique sont eux-mêmes d’anciens physiciens.

Les succès de la physique ont couronné l’approche réductionniste : on arrive à prédire mathématiquement de nombreux phénomènes en posant bien le bon hamiltonien. Le “dogme central” conçoit les gènes comme des objets simples, contrôlables relativement facilement, quasiment mathématiquement. Il me semble que les arguments pour les cultures OGM, au delà des aspects économiques ou humanitaires, insistent bien souvent sur cet aspect “gène modulaire et isolé”. Les interactions sont plutôt considérées comme étant de second ordre.

Dans les positionnements des uns et des autres, il y a donc peut-être un effet de la culture commune en biologie chez les scientifiques et les physiciens en particulier, encore très axée “dogme central” à mon avis. Cette culture est même passée dans le grand public, sous une forme travestie : beaucoup de gens sont persuadés de l’existence de gènes uniques, spécifiques et indépendants pour tout un tas de choses, de la couleur des yeux jusqu’à l’orientation sexuelle… Pourtant, cette culture me semble évoluer en ce moment : c’est une tarte à la crème de dire qu’aujourd’hui, quel que soit le domaine, on pense que les interactions comptent peut-être plus que les objets eux-mêmes. En biologie moléculaire, on s’est aperçu que la complexité réside au moins autant dans les gènes que dans leurs régulations et interactions globales (qui restent encore largement inconnues quantitativement). Les concepts de la physique statistique peuvent permettre de faire des progrès dans la génétique des populations et l’écologie : voir sur ce blog – on peut voir que modifier un caractère d’une espèce peut modifier complètement la composition de l’écosystème associé (de façon encore assez imprévisible). La course aux armements sur les OGM peut aussi avoir le même effet que celle sur les antibiotiques, typique des effets à moyen terme des interactions complexes dans le vivant. Et puis on sait que le dogme central prend quelques coups en ce moment : de la découverte des micro ARN jusqu’à l’épigénétique et au “second” code génétique sur la chromatine…

Pour conclure (et caricaturer un peu), la position des uns et des autres sur les OGM est peut-être corrélée à deux visions de la biologie. Soit on pense que l’échelle d’étude pertinente est le niveau génétique, où le gène est comme un maître égoïste contrôlant tous les phénomènes en biologie. Dans cette vision, contrôler le gène, c’est contrôler le vivant : les OGM ne sont pas dangereux car l’homme est capable de bien contrôler le gène (en tous cas à l’ordre 0). Soit on pense que plus qu’un gène, c’est le réseau (génétique, écologique) dans lequel il est introduit qui compte. Dans cette image, le gène n’est qu’un rouage, en interaction avec le système global. Il est a priori impossible de savoir comment s’équilibrera cette interaction après la phase transitoire d’introduction de ce gène dans l’environnement, cette impossibilité n’exclut pas une “catastrophe biologique”. Dans cette vision, les OGM sont des objets d’études intéressants, mais doivent être sévèrement contrôlés et ne pas être utilisés à grande échelle , en tous cas tant qu’on ne comprend pas beaucoup mieux les choses car les risques écologiques n’en valent actuellement pas la chandelle (qui appartient essentiellement à Monsanto aujourd’hui).

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