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Une étude, dont les résultats intitulés «Placenta and appetite genes GDF15 and IGFBP7 are associated with hyperemesis gravidarum» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a permis d'identifier le potentiel responsable des nausées matinales qui chez certaines femmes enceintes «peuvent prendre un tour dramatique et menacer la santé du bébé et de la future maman»: il s'agit d'une protéine déjà connue sous le terme GDF15 (facteur-15 de croissance et de différenciation).
Indiquons tout d'abord que «selon les études, moins de 3 % des femmes souffriraient de cette pathologie que l'on appelle l'hyperémèse gravidique (HG)», caractérisée «par des nausées et de violents vomissements quotidiens» à «tel point qu'il devient difficile à ces femmes de seulement manger ou boire quelque chose sans le vomir dans la foulée». Il en découle, en plus «des troubles du sommeil, des douleurs abdominales et de l'importante fatigue engendrée par la situation», «un risque important de déshydratation et de malnutrition».
Pour identifier le coupable de cette étrange pathologie, qui «a fait la Une des journaux il y a quelques mois» car Kate Middleton souffre d'HG, l'étude ici présentée a passé au crible «des milliers de génomes de femmes». Au bout du compte, le gène qui code pour la production de GDF15» a été mis en accusation «avec pour complice un gène associé à la production d'une autre protéine appelée IGFBP7». Ces protéines joueraient, selon le modèle animal, «un rôle notamment dans le développement du placenta et dans la régulation de l’appétit».
En fait, «une autre étude publiée l'année dernière avait déjà pointé des taux plus élevés de GDF15 dans le sang des femmes enceintes rapportant des vomissements au cours du deuxième trimestre» et une équipe avait aussi noté, plus généralement, la présence anormale de cette protéine «dans le sang de patients atteints de nausées persistantes et de vomissements violents».
Cependant, si l'inhibition du récepteur du GDF15 «semble guérir les souris des nausées induites par une chimiothérapie», il ne s'agit peut-être pas de la solution pour les femmes souffrant de HG, «car le rôle exact de la protéine pendant la grossesse reste flou», puisque «les taux réduits de GDF15 dans le sang de la future maman seraient même associés à des fausses couches».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Ejection of rocky and icy material from binary star systems: Implications for the origin and composition of 1I/‘Oumuamua» sont publiés dans la revue MNRAS, révèle, grâce à différents modèles, que l’astéroïde 1I/2017 U1 (1I/‘Oumuamua) (*) provient très probablement d'un système binaire d'étoiles.
Rappelons tout d'abord que cet objet «de couleur rouge foncé et d'une taille de 400 mètres» («probablement de composition métallique ou rocheuse»), qui «ne ressemble en rien aux composants habituels de notre système solaire», est le «premier astéroïde d'origine extrasolaire identifié dans notre voisinage»: en fait, Oumuamua, qui «file à une vitesse de 90000 kilomètres par heure», et qui «est passé à 33000000 km de la Terre», a «voyagé dans l’espace pendant des millions d’années avant de pénétrer à l’intérieur de notre système stellaire».
Pour sa part, l'étude ici présentée laisse penser qu'Oumuamua «aurait été éjecté d’un système binaire, c’est-à-dire de deux étoiles en orbite autour d’un point commun». Pour étayer cette hypothèse, elle s'appuie sur «différents modèles prédisant l’expulsion d’objets célestes par des systèmes stellaires binaires» et sur l'examen de «la fréquence de ces systèmes stellaires dans notre galaxie, la Voie lactée».
Il est ainsi apparu que «les objets rocheux du même type qu’Oumuamua sont beaucoup plus susceptibles de provenir de systèmes binaires que de systèmes à étoile unique». De plus, il a été établi «que les objets rocheux sont éjectés de systèmes binaires en nombre comparable à celui des objets glacés».
Au bout du compte, selon l'étude, Oumuamua pourrait provenir «d'un système avec une étoile relativement chaude et de masse élevée, puisqu'un tel système aurait un plus grand nombre d'objets rocheux, dont celui-ci éjecté au cours de la formation des planètes».
Lien externe complémentaire (source Wikipedia)
(*) 1I/ʻOumuamua
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Une étude, dont les résultats intitulés «Imaging anyons with scanning tunneling microscopy» sont publiés dans la revue Physical Review, a permis de montrer par des calculs et des simulations qu'on pourrait obtenir des preuves de l'existence des anyons (*) dans le graphène en utilisant un microscope à effet tunnel, ce qui permettraient de développer des 'ordinateurs quantiques topologiques' qui seraient une façon de résoudre les problèmes découlant des erreurs produites par la décohérence.
Indiquons tout d'abord qu'un anyon, qui généralise les concepts de boson et de fermion, est un type de particule qui peut se rencontrer uniquement dans les systèmes de deux dimensions: alors que d'ordinaire, la théorie quantique dit que les particules se répartissent en deux classes, les fermions et les bosons, «le prix Nobel de physique Frank Wilczek (à qui on devait déjà le nom d'axion pour des particules encore hypothétiques) (**) a proposé d'appeler 'anyons' des quasi-particules» qui permettaient «de rendre compte de l'effet Hall quantique fractionnaire dans des systèmes physiques que l'on peut considérer comme à deux dimensions en physique du solide» [leur fonction d'onde pouvant «dépendre d'un angle arbitraire (any angle en anglais) lors d'une permutation, d'où le terme 'anyon'» fait que ces quasi-particules ne sont ni des fermions (angle π), ni des bosons (angle 0)].
La théorie des tresses (***) (braids) est utilisée pour décrire les anyons en physique, car les calculs quantiques effectués peuvent se voir comme des séries de trajectoires avec permutations dans le diagramme d'espace-temps, du passé vers le futur, correspondant aux «histoires possibles pour les calculs quantiques». Comme «la topologie nous apprend que l'on peut déformer continûment certaines de ces tresses en d'autres et pas dans toutes), ces lois topologiques devraient aider à protéger de la décohérence des ordinateurs quantiques fonctionnant avec des anyons selon ces principes topologiques.
Alors qu'on «soupçonne que des anyons pourraient être produits dans un célèbre système 2D en physique du solide: le graphène», l'étude ici présentée, a esquissé un pas sur la voie de l'élaboration de l'ordinateur quantique topologique en montrant par «des calculs et des simulations sur ordinateur, que l'on pourrait obtenir des preuves de l'existence des anyons dans le graphène en utilisant un microscope à effet tunnel».
En outre, la technique permettrait d'identifier la présence soit d'anyons dits 'abéliens' (associés mathématiquement à des groupes commutatifs), soit d'anyons dits 'non abéliens' (associés mathématiquement à des groupes non commutatifs). Néanmoins, «il faudrait pouvoir prouver l'existence d'anyons non abéliens dans le graphène pour que la voie menant à des ordinateurs quantiques topologiques soit ouverte à l'exploration, à défaut de garantir une percée fondamentale».
Lien externe complémentaire (source Wikipedia)
(*) Anyon
(**) Frank Wilczek
(***) Tresse
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Une étude, dont les résultats intitulés «BIABooster: Online DNA Concentration and Size Profiling with a Limit of Detection of 10 fg/μL and Application to High-Sensitivity Characterization of Circulating Cell-Free DNA» ont été publiés dans la revue Analytical Chemistry, rapporte des signatures prometteuses pour le suivi de patients atteints de cancer, obtenues grâce à la technologie du BIAbooster appliquée à l'analyse de l'ADN résiduel circulant dans le sang qui permet de caractériser l'ADN avec une précision et une sensibilité inédites.
Rappelons tout d'abord que «dans le corps humain, la mort occasionnelle de cellules se traduit par la dégradation et le relargage de leur ADN, qui circule alors dans le sang, avant d'être éliminé». Si «des études antérieures ont montré que les patients atteints de cancer présentaient des taux élevés de fragments d'ADN en circulation dans le sang», des facteurs comme une alimentation riche ou un effort physique peuvent aussi «être responsables de ce taux élevé de fragments d'ADN».
Dans ce contexte, le dispositif BIABooster, qui permet une «analyse sensible et rapide» des molécules d'ADN, «ouvre de nouvelles voies pour mieux caractériser la composition de cette fraction résiduelle dans le sang et ainsi préciser son origine». Pour cela, ce dispositif «opère en deux étapes de concentration et de séparation» réalisées «avec un seul instrument et sans intervention de l'opérateur».
En premier, «l'ADN est concentré via un système de capillaires formé de la jonction d'un petit capillaire et d'un autre de plus grande section» en faisant «couler une solution contenant de l'ADN dans le grand capillaire» et en utilisant «un champ électrique de faible amplitude pour ralentir la migration».
Plus précisément, «le changement de vitesse d'écoulement et de champ électrique au niveau de la constriction permet d'arrêter l'ADN et de le concentrer comme une 'galette'». Ensuite, cette galette est «libérée par la baisse progressive du champ électrique», ce qui permet aussi «d'effectuer l'opération de séparation en fonction de la taille des fragments».
L'étude ici présentée décrit un protocole qui a été arrêté à la suite de l'exploitation de BIABooster depuis 2016. Ainsi, «en une vingtaine de minutes», l'outil permet de détecter l'ADN «jusqu'à une concentration de 10 fg/µl3» et détermine «la concentration et la taille d'un échantillon avec, respectivement, des précisions de 20 % et 3 %».Comme ce dispositif «s'est révélé particulièrement adapté pour dresser le profil de l'ADN en circulation dans le sang pour des volontaires sains ou des patients atteints de cancer, à la fois en terme de concentration et de profil de taille», il en a été plus particulièrement fait usage pour «analyser une centaine d'échantillons cliniques de patients atteints de cancer provenant de l'hôpital européen Georges-Pompidou AP-HP et des hôpitaux de l'AP-HM».
Les premiers résultats «confirment que la présence d'ADN de faible poids moléculaire en quantité importante pourrait constituer une information clinique pertinente pour le suivi des patients». Cependant, pour servir de référence médicale, ils devront être validés «par une étude de plus grande ampleur menée par des équipes de l'Université Paris Descartes, l'Inserm, l'AP-HM et l'AP-HP (Hôpital européen Georges-Pompidou)».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Insulin resistance in cavefish as an adaptation to a nutrient-limited environment» ont été publiés dans la revue Nature, a permis de découvir que Astyanax mexicanus (*) était un poisson résistant à l'insuline.
Plus précisément de nombreux poissons avaient une mutation touchant un récepteur de l'insuline, qui, chez l'Homme, rend diabétique «car comme l'insuline se lie moins bien à son récepteur, elle est moins efficace, d'où un taux de glucose sanguin élevé». Cependant, bizarrement, il est apparu que, chez ce poisson, «le dérèglement de la glycémie n'impacte pas sa santé»: en fait, «le poisson a une glycémie élevée mais il ne souffre pas de complications comme on peut le voir chez l'Homme».
Il se pourrait que les caractéristiques physiologiques du poisson soient une adaptation à ses conditions de vie, car Astyanax mexicanus vit dans des grottes au Mexique «qui ne lui apportent parfois aucune nourriture pendant des mois» de sorte que «de longues périodes de jeûne forcé alternent avec des périodes plus fastes où il trouve des algues et des vers pour se nourrir».
L'étude ici présentée a «comparé les poissons cavernicoles aveugles à leurs proches cousins vivant en surface et qui ne sont pas résistants à l'insuline». Pour cela, ils ont été élevés ensemble «pour obtenir des centaines de poissons hybrides». Il a été constaté que «les hybrides étaient plus gros et avaient un taux de glucose sanguin plus élevé que les poissons non mutés»: cette prise de poids «pourrait être un avantage pour la vie cavernicole, en raison des longues périodes où la nourriture manque».
L'étude a montré, en outre, qu'en introduisant la mutation du poisson cavernicole chez le poisson-zèbre, «elle le faisait grossir et favorisait la résistance à l'insuline». Désormais, le projet est d'identifier «les mécanismes mis en place par l'animal pour que sa résistance à l'insuline ne soit pas nocive», ce qui permettrait de proposer «de nouvelles stratégies pour combattre les complications du diabète».
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