[Flash Info Chimie] #28 L’urine des astronautes pour recharger les portables ?

L’info a déjà été reprise, et tout à fait correctement, mais je ne résiste pas à la tentation d’en faire un petit billet aussi… (Et désolé pour le titre*, il m’est venu tout seul )

Imaginez la scène : 3 astronautes sont envoyés sur Mars. Le voyage dure 180 jours. Pendant ces 180 jours, les astronautes vont uriner chacun environ 1,5 L (estimation de la NASA. Voir la publication en référence). Cela fait, en tout 810 litres d’urine. Dans une mission où chaque gramme compte, il est impensable de ne pas tenter d’exploiter au maximum ce produit.

Actuellement, c’est la distillation qui permet de récupérer de l’eau potable à partir de cette urine. On la fait bouillir, on récupère les vapeurs d’eau (les autres constituants, moins volatils, se concentre dans le liquide restant), que l’on recondense pour obtenir l’eau, et on brûle ce qui reste. Cette méthode, comme vous le lirez un peu partout, est gourmande en énergie (il faut chauffer, brûler,…). Et puis le processus n’est pas aussi simple que sur Terre : chez nous, quand on fait bouillir de l’eau, les vapeurs montent, et il est donc facile de les séparer du liquide. Si elles montent, c’est qu’elles sont moins denses que l’air : les forces de gravitation qu’elles subissent sont plus faibles que celles qui s’exercent sur l’air. L’air descend, la vapeur d’eau chaude monte.

Mais en apesanteur, il n’y a, par définition, plus (ou presque) de gravité : les vapeurs ne « montent » pas, ne se séparent pas du liquide ! Du coup, on chauffe en centrifugeant en même temps : l’eau est repoussée sur les bords, pendant que les vapeurs se retrouve au centre de la centrifugeuse, et peuvent être récupérées. Ouf ! On finit par y arriver. Mais il faut de l’énergie pour chauffer et centrifuger, et il faut de la place pour a centrifugeuse.

Heureusement, il existe un autre procédé de purification, moins coûteux en énergie, et plus « flexible » : il s’agit d’utiliser le phénomène d’osmose inverse. Sans entrer dans les détails, il s’agit de filtrer l’eau à l’aide d’une paroi semi-perméable laissant passer l’eau, mais pas les espèces chimiques dissoutes dedans : on obtient d’un côté de l’eau pure, de l’autre une solution d’urine concentrée. La consommation d’énergie est beaucoup plus faible, même si cette filtration doit s’effectuer avec une pression importante.

Dans cette publication, du journal Sustainable Chemistry Engeneering, C.R. Cabrera et son équipe va plus loin : plutôt que de se débarrasser de l’urine concentrée, ils proposent de l’utiliser pour produire de l’électricité.

Le constituant principal de l’urine, mis à part l’eau, est l’urée (CO(NH2)2). L’idée (qui n’est pas nouvelle en réalité), est de l’utiliser pour synthétiser de l’ammoniac (NH3) :

CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O \longrightarrow 2 NH_{3} + CO_{2}

 (Cette réaction est bien connue de ceux qui ne nettoient pas bien leurs toilettes, qui se mettent alors à sentir très fort… l’ammoniac. Dans la publication, cette réaction est catalysée par des enzymes, des uréases, qui lui permette d’être rapide, et controlée)

Cet ammoniac peut ensuite servir de « carburant » pour une pile à combustible (ce qui n’est pas non plus nouveau), et ainsi produire de l’énergie, en réagissant avec du dioxygène. Les seuls déchets sont alors du diazote N2 et de l’eau.

4NH_{3} + 3O_{2} \longrightarrow 2N_{2} + 6H_{2}O

Pour résumer ces travaux : rien de nouveaux sous le soleil. Le principe d’osmose inverse et les réactions chimiques sont bien connues, comme la pile à combustible à ammoniac. Ce qui est tout de même intéressant, c’est que les auteurs apportent là une « preuve de concept » sur un procédé global, depuis l’urine jusqu’à l’eau potable et l’énergie, dont la technologie est au point, et les rendements acceptables pour un système embarqué… Pour aller jusqu’à Mars ?

« Evaluation of a Urea Bioelectrochemical System for Wastewater Treatment Processes » E. Nicolau et al.ACS Sustainable Chem Eng 2014, 2, 749-754.

* Pour une explication du titre, vous pouvez aller voir ici par exemple

Sur le même sujet, vous pourrez lire :

Sur le principe de l’osmose, et de ses applications :

Sur un autre exemple de problème avec les liquides et les gaz en apesanteur :

 

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[Flash Info Chimie] #27 Des macro-assemblages de bases azotés

En chimie prébiotique, sujet qui me passionne, il y a plusieurs grandes questions qui se posent : l’accumulation de matière organique, l’auto-réplication, l’homochiralité, etc… Aucune n’a de réponses définitives, mais toutes sont des domaines de recherche enthousiasmant. Dans cet article publié par le Journal of American Chemical Society, N.V. Hud et son équipe se sont intéressés à la synthèse et aux structures formées par des molécules potentiellement pro-biotiques, précurseurs de l’ARN.

L’ARN, c’est une sorte de polymère, composé de nucléosides reliés entre eux. Il en existe 4 différents, qui vont s’arranger dans un ordre bien précis, qui constitue un code génétique. (Presque) comme l’ADN. (ci-dessous, les 4 nucléosides)

Sauf que ces nucléosides sont déjà des espèces chimiques assez compliquées, composés d’un « sucre », et d’une « base azotée ».

ribofuranose

ribofuranose

 

Si on arrive à peu près à imaginer comment l’un et l’autre peuvent se former, il faut encore qu’ils se lient entre eux : c’est le travail qu’à essayé de mené L.E. Orgel et son équipe dans les années 70, n’arrivant, hélas, à former que de l’adénosine.

Dans cette publication, les auteurs ont proposé une autre base azotée, appelée TAP (2,4,5 TriAminoPyrimidine), connue pour sa possible formation prébiotique et sa grande réactivité.

En faisant réagir le ribose et la TAP, dans des conditions conformes  à la « Terre prébiotique », les chimistes ont effectivement obtenus les nucléosides attendus, qu’ils ont appelés TARC (on va garder cet acronyme nous aussi !).

synthesis of TARC

Synthèse du nucléoside TARC. Conditions opératoires : Simplement mélangés dans de l’eau pendant quelques jours, puis le mélange est séché à 35 °C pendant 24 heures, puis à nouveau dissout dans de l’eau, pendant quelques jours, puis séché, etc… Une dizaine de fois.

Ce qui est, pour moi, vraiment intéressant, c’est qu’ils ont ensuite mis ce nucléoside (en bleu sur la figure suivante) en présence d’une autre base azotée (en rouge, sur la figure suivante), connue pour être sans doute une « ancêtre » des bases modernes, et ont constaté un auto-assemblage de l’ensemble, sous forme de filaments constitués en réalité d’une hélice moléculaire :

filamentsCes micro-structures parfaitement organisées sont intéressante, car elles démontrent encore une fois, si cela était encore nécessaire, que de simples nucléosides peuvent s’assembler en des structures variés.

[ Dans les organismes vivants actuels, chaque type de molécules remplit une fonction : les lipides servent pour les parois, les protéines pour des structures diverses, depuis des enzymes permettant les réactions chimiques, jusqu'aux filaments permettant des transports intra-cellulaires, les sucres servent comme carburant, mais aussi pour la reconnaissance cellulaire, et la constitution de membranes, fibres rigides (comme par exemple la chitine, la cellulose,...), et bien sûr l'ADN et l'ARN permettant de conserver le code génétique.

On imagine souvent que les premiers organismes ne fonctionneraient qu'avec de l'ARN. Pour soutenir cette affirmation, il faut donc imaginer que contrairement aux organismes actuels, toutes les fonctions vitales soient assurées par cette seule biomolécules. On sait que l'ARN peut conserver le code génétique, comme par exemple dans les virus à ARN (Hépatite A, VIH, etc...). Il peut aussi remplir le rôle de certaines enzymes, et même sans doute de s'auto-répliquer. Cet article vient compléter le tableau en montrant, entre autre, qu'il permet aussi d'assurer des structures microscopiques, elles aussi indispensables à la vie.]

 

« Spontaneous Prebiotic Formation of a β‐Ribofuranoside That Self-Assembles with a Complementary Heterocycle » M.C. Chen et al., J. Am. Chem. Soc. 2014, ASAP

 

 

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[Flash Info Chimie] #25 stocker l’hydrogène, tout en fixant le gaz carbonique

Dans la lutte contre le réchauffement climatique, deux problématiques se font face :

  • La mise au point d’alternatives énergétiques aux énergies fossiles, qui produisent en particulier du dioxyde de carbone, gaz à effet de serre
  • La séquestration de ces gaz à effets de serre, pour limiter, voire, rêvons un peu, diminuer leur quantité dans l’atmosphère.

Parmi les alternatives au charbon, pétrole, et autre gaz naturel, il y a le dihydrogène. Celui-ci est relativement facile à produire, même si cela demande beaucoup d’énergie (énergie que l’on peut obtenir avec du nucléaire, ou mieux, avec du solaire photovoltaïque, thermique, ou, même directement à l’aide de systèmes photosynthétiques artificiels). Le problème, c’est qu’il s’agit d’un gaz, extrêmement inflammable, et qui a la bonne idée de s’adsorber sur la majorité des métaux, ce qui le rend encore plus réactif et explosif. Le stockage du dihydrogène est donc actuellement un des obstacles majeurs à son utilisation.

Parallèlement à cela, les scientifiques cherchent des moyens pour séquestrer efficacement le CO2. On peut le stocker dans des couches géologiques stables, le transformer en carbonate, l’absorber dans des matériaux divers… Le problème, c’est que cela coûte cher, ou que les technologies ne sont pas encore suffisamment avancées pour être sûres et efficaces.

Dans le journal Angewandte existe une rubrique « Highlights » qui présente « l’état de l’art » sur un sujet, un produit, une technique en un court article de 2 pages. Ici, il s’agit de mettre en lumière des travaux qui permettent de combiner séquestration du CO2 et stockage du dihydrogène.

On peut, en théorie du moins, combiner du CO2 et du H2 pour former de l’acide formique :

formicacid

L’avantage, c’est que l’acide formique peut servir comme combustible directement, ou facilement redonner du dihydrogène. On sait le stocker, le transporter sans soucis. L’inconvénient c’est qu’il faut un catalyseur, ou autrement dit un « facilitateur » de la réaction, pour que celle-ci fonctionne, soit rapide, sans qu’il soit nécessaire de chauffer, de compresser, etc… Bref, sans qu’il soit nécessaire de consommer (trop) d’énergie !

Depuis quelques années, de nouveaux catalyseurs ont été proposés. Les premiers nécessitaient des hautes températures et pression, mais aujourd’hui, il en existe à base d’iridium (20 000 €/kg), et surtout de cobalt (30 $/kg ) et de fer (0,12 $/kg), qui permettent des réactions à température ambiante. Si leur utilisation à des échelles industrielles n’est pas tout à fait d’actualité, les preuves ont été apportées qu’il est possible de réaliser cette réaction à température et pression ambiante.

Plus récemment encore, des enzymes issues de bactéries de type Clostridium, Candida, ou encore AcetoBacterium (des déshydrogénases ou des reductases) ont permis d’avoir des résultats encore plus spectaculaires en terme d’efficacité, tout en étant réalisable à grande échelle.

Si cette technologie permet effectivement un stockage efficace du dihydrigène, pour moi, on ne séquestre pas vraiment le CO2 : simplement, on va utiliser celui qui est déjà présent dans l’atmosphère, avant de le réjeter. Contrairement à la photosynthèse par exemple, où il est effectivement converti (« réduit ») en des espèces chimiques valorisables d’un point de vue énergétique et/ou chimique, il ne sert ici que d’ »appoint ». C’est déjà mieux qu’un autre moyen de stockage du H2, certes, mais le terme « séquestration » devrait être réservé à des technologies pouvant permettre de diminuer la quantité de CO2  dans l’atmosphère, ou de moins en émettre, en le stockant dès sa production par l’industrie ou les transports…

« CO2 Fixation through Hydrogenation by Chemical or Enzymatic Methods » M. Beller, U.T.Bornscheuer Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, Early View

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[Science Et Genre] #1 La prise en charge des accidents cardiaques

Les différences entre hommes et femmes en médecine sont légions, d’abord pour des raisons anatomiques évidentes. Les cancers du sein chez l’homme représentent 1 % du total, les cancers de la prostate ou des testicules sont l’apanage de ceux qui en ont.

Certaines différences physiologiques sont un peu plus subtiles : les hormones sexuelles chez la femme les protégeraient davantage que les hommes des risques d’accidents coronariens (crises cardiaques). Ce qui a pour conséquence un risque plus faible chez les femmes avant la ménopause, mais plus important après.

Il y a ensuite des différences qui ne dépendent pas de la physiologie, mais du comportement social de genre. Les cancers du poumon, liés quasi-exclusivement au tabac et/ou à l’exposition professionnelle (particules fines, bois, etc…) sont beaucoup plus présents chez les populations masculines, PARCE que cette population fume, et travaille dans des conditions sanitaires douteuses beaucoup plus. (Il est intéressant de remarquer d’ailleurs que l’écart entre la prévalence des cancers du poumon se réduit peu à peu, en raison de l’équilibrage progressif des facteurs de risques entre les sexes). De même, la dépression est très souvent associée au genre féminin, en partie à cause de certains changement hormonaux durant la vie d’une femme, mais aussi pour des raisons psychosociales, liés en particulier aux stéréotypes de genre.(1)

Une différence notable, et presque surprenante, entre homme et femme se trouve dans la mortalité en cas d’accident coronarien. En cas de crise cardiaque, les femmes ont deux fois plus de chances que les hommes d’y passer.(2)

Cette différence a été étudiée dans un assez grand nombre de publications, dont les résultats sont parfois contradictoires. Cependant, trois grandes idées sont centrales :

  • Les crises cardiaques surviennent plus tard chez les femmes que chez les hommes
  • Les facteurs de risque sont plutôt différents entre hommes et femmes
  • Les symptômes, et la prise en charge des crises cardiaques sont différents chez les hommes et les femmes

Des crises cardiaques « repoussées » après la ménopause ? (3)(4)

Pour expliquer la survenue plus tardive de crises cardiaques chez les femmes, il est souvent admis que les hormones sexuelles féminine jouent un rôle protecteur vis-à-vis des accidents coronariens. C’est après la ménopause que le nombre de crises cardiaques augmente. L’âge de survenue de ces accidents cardiaques étant plus important (7 à 10 ans de plus), le taux de mortalité associé est plus élevé. (pour des explications détaillées, voir en fin d’article).

Des facteurs de risques différents

Les facteurs de risques d’accidents coronariens sont nombreux et variés. Certains sont plus présents chez les hommes, d’autres chez les femmes.

  • Les hommes fument plus. Cela augmente considérablement le risque d’athérosclérose, qui est la principale cause des crises cardiaques.
  • Les femmes ont plus souvent un diabète, de l’hypertension, ou une obésité.

Il est difficile d’établir une hiérarchie entre ces facteurs de risques, mais il faut noter qu’entre 35 et 75 ans, la mortalité par accident cardiaque est quatre fois plus élevée chez l’homme que chez la femme (en 2007, en France : 48,4 morts / 100 000 hommes, contre 12,2 mortes / 100 000 femmes) (5). Au delà, la mortalité des femmes est bien plus importante, et, tout âge confondu, ce sont les femmes qui meurent le plus d’accidents cardiovasculaires.

Des facteurs de risques différents, des âges différents… Et c’est tout ?

On pourrait penser que ces différences permettent d’expliquer la plus grande mortalité lors d’accidents coronariens : les femmes victimes de malaises cardiaques sont en moyenne plus âgées, et ont plus de facteurs de co-morbidités (hypertension, diabète, etc…) que les hommes. Pourtant, les scientifiques restent divisés sur ce point.

Un article paru en 2009 dans le Journal of the American Medical Association (2), a examiné les résultats de 11 essais cliniques, concernant environ 38 000 femmes. La mortalité à 30 jours après l’accident cardiaque était quasiment 2 fois plus importante chez les femmes que chez les hommes, MAIS après ajustement des facteurs de risque, de l’âge, il n’y avait plus de différence significative entre les deux sexes.

Par contre, en 2012, la revue de la littérature publiée dans le World Journal of Cardiology (5) a une conclusion différente : pour les femmes de moins de 40 ans, la mortalité par accidents cardiaques n’est pas totalement expliquée par les différents facteurs de risque. A facteur de risque équivalent, lors d’un accident cardiaque, une femme de moins de 40 ans a plus de risque qu’un homme de décéder.

Une autre étude, publiée dans PLOS One en 2013, concernant les pays du Golfe, va dans le même sens. Les facteurs de risques sont un de principaux facteurs, mais n’expliquent pas complètement la différence de mortalité. (7)

Une prise en charge inégale

Manifestement, c’est au niveau de la prise en charge en urgence des accidents cardiaques qu’il faut regarder pour comprendre cette différence de mortalité. Et c’est sur ce point qu’une étude a été publiée en mars 2014 dans le Canadian Journal of Medecine.(6)

L’idée des chercheurs a été de mesurer le laps de temps écoulé entre l’arrivée aux urgences et le premier électrocardiogramme (ECG) (« Door-to-ECG« ), le temps entre l’arrivée et le premier traitement par voie intra-veineuse (« Door-to-Needle« , et le temps entre l’arrivée et la première angioplastie coronaire (ce dernier point correspondant à une intervention chirurgicale d’urgence permettant de re-dilater une artère bouchée à l’aide d’une sonde munie d’une sorte de ballon, qui va écarter les parois du vaisseau sanguin) (« Door-to-Balloon« ).

L’étude a porté sur des patients « jeunes », de 18 à 55 ans se rendant aux urgences pour un accident coronarien. 32 % d’entre eux étaient des femmes, 68 % des hommes.

  • Le temps médian « Door-to-ECG » était de 15 min pour les hommes, 21 min pour les femmes. Sachant que l’American College of Cardiology recommande, pour une prise en charge efficace, un temps de moins de 10 min, c’est 38 % des hommes qui ont été pris en charge « à temps », contre 29 % des femmes.
  • Le temps médian « Door-to-Needle » était de 28 min pour les hommes, 36 min pour les femmes. Les recommandations de prise en charge avant 30 min ont été respectée pour 59 % des hommes, 32 % des femmes.
  • Le temps médian « Door-to-Balloon » était de 93 min pour les hommes, 106 min pour les femmes. Pour les deux sexes, les recommandations de prise en charge avant 90 min ont été respectées à hauteur de 43 %.

Les conclusions de l’article sont claires : au-delà du manque général de respect des recommandations (pour les hommes et les femmes), les femmes ont eu un accès beaucoup plus tardifs que les hommes aux analyses (ECG) et aux soins.

Si on analyse plus finement les résultats, on s’aperçoit que la survenue d’accident coronarien SANS douleurs dans la poitrine (15 % des cas chez les hommes, 19 % des cas chez les femmes dans cette étude) est un facteur qui augmente statistiquement les temps de prise en charge dans les deux sexes. Par contre, l’anxiété (54 % des femmes, 37 % des hommes) est un facteur augmentant le temps de prise en charge uniquement chez les femmes ! De plus, dans cette étude, les femmes prises en charges cumulaient beaucoup plus de facteur de risque que les hommes (que ce soit l’obésité, le tabac, le diabète, l’hypertension…). Ce n’a pas empêché la prise en charge d’être plus tardive.

L’accès aux soins paraît donc complètement biaisé par le genre. Certes, on peut évoquer des différences au niveau des symptômes entre hommes et femmes (comme par exemple le plus grand nombre de cas d’absence de douleurs dans la poitrine). Mais l’écart entre patients masculins et féminins est trop large. Or la rapidité de la prise en charge est un élément déterminant pour sauver la vie du malade.

Il semble urgent de revoir la façon dont les femmes et les hommes sont vus lorsqu’ils arrivent aux urgences. Une telle différence de prise en charge, contribuant sans doute à une différence de la mortalité me semble totalement inacceptable.

 

N.B. Notons tout de même qu’il existe biais de sélection dans cette étude : il ne s’agit que de patients qui ont survécu à leur accident coronarien. J’avoue ne pas savoir comment ce biais influe sur les résultats

 

Pour aller plus loin…

Un rôle protecteur des hormones féminines ?

En réalité, c’est sur l’apparition d’athérosclérose que les estradiols (hormones sexuelles chez la femme) auraient un effet protecteur : l’arthérosclérose, c’est le rétrécissement des artères, par constitutions de plaques de « graisse » (pour plus de détail, voir cette notice de l’INSERM par exemple, et sur ce blog, quelques lignes de ce billet sur le cholestérol). Ces rétrécissements causent des perturbations de la circulation sanguine, qui peuvent aboutir à la formation de thrombus (caillot de sang coagulé). Dans le pire des cas, la « plaque » se révèle instable, se décolle, et vient boucher une artère. Si c’est une artère coronaire, c’est l’accident cardiaque. Si c’est au niveau du système nerveux central, c’est l’AVC. Le thrombus peut lui aussi jouer ce rôle délétère.

L’hypothèse sur ce rôle protecteur repose sur plusieurs constatations :

  • Le nombre d’accidents cardiaques chez les femmes augmente dramatiquement après la ménopause.
  • Dans les modèles animaux, la prise d’estradiol permet d’empêcher la formation des plaques.

Cependant, de nombreux travaux remettent en question cette hypothèse :

  • Dans les modèles animaux, la protection contre la formation des plaques de athérosclérose n’est effective qu’à des doses d’estradiol comparables à celles, très grandes, présentes au cours des grossesses. Les femmes n’étant pas en permanence enceinte, il est difficile de transposer les résultats obtenus sur les souris à l’être humain !
  • Les mécanismes biologiques qui expliqueraient la protection ne sont pas clairs, et impliquent le système immunitaire. Or, les estradiols ont plutôt tendance à stimuler l’immunité, ce qui est censé aller de pair avec une augmentation du risque d’athérosclérose…
  • La prise de contraceptifs hormonaux, même durant de longues périodes, qui fait chuter les taux d’estradiol, n’est pas associée à une plus grande précocité des accidents cardiaques chez les femmes.
  • La prise d’estradiol de synthèse, pour atténuer les effets de la ménopause, ne sont pas associés à une diminution du risque d’accidents cardiaques. Il a même été montré récemment qu’une importante concentration d’estradiol dans le sang est associée à un risque augmenté d’accidents cardiaques (4)

Bref, on est loin de comprendre pourquoi les crises cardiaques surviennent plus tard chez les femmes que les hommes, et grâce à quoi elles sont « protégées » jusqu’à la ménopause.

Bibliographie

(1)  »Dépression : les femmes toujours plus à risque » sur le site « stress humain »

(2) « Sex Differences in Mortality Following Acute Coronary Syndromes » J.S. Berger et al. JAMA 2009, 302(6), 874-882.

(3) « Effets vasculaires des oestrogènes » J.F. Arnal et al. M/S Médecine et Sciences 2003, 19(12)1226-1232.

(4) « Oestrogènes et risque cardio-vasculaires chez les femmes ménopausées » Communiqué de l’INSERM, juin 2012.

(5) Gender Gap in acute coronary heart desease : Myth or Reality ? M. Claassen et al., World J. Cardiol. 2012, 4(2), 36-47.

(6) « Sex-related differences in access to care among patients with premature acute coronary syndrome » R. Pelletier et al., CMAJ 2014.

(7) « Gender Disparities in the Presentation, Management, and Outcomes of Acute Coronary Syndrome Patients : Data from the 2nd Gulf Registry of Acute Coronary Events (Gulf RACE-2) » A. Shebab et al., PLOS One 2013, 8(2)

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Cancer du sein et mammographie… ça continue

Il y a quelques semaines, j’avais rédigé un billet intitulé : « Mammographie : dépistons, piège à c***« , en m’appuyant sur une étude réalisée sur 90 000 femmes au Canada, publiée dans le British Medical Journal, qui montrait que la mammographie, en plus d’être un dépistage coûteux, provoquait beaucoup de faux positifs, sans améliorer la mortalité par cancer du sein, par rapport à un dépistage par un simple examen physique.(1)

Une revue de la littérature est parue le 2 avril 2014 dans le Journal of the American Medical Association sur le rapport bénéfice/risque du dépistage par mammographie du dépistage du cancer du sein (2). Se basant sur les articles disponibles depuis 1960 (concernant les patients aux USA, au Canada, et en Europe), les recommandations de pratiques aux USA, les auteurs ont tenté de tirer des conclusions permettant une réévaluation correcte des pratiques. Rappelons qu’en France, le dépistage par mammographie est recommandé à partir de 50 ans, une fois tout les deux ans.

Sans entrer, à nouveau, dans les détails, cette revue met en avant quelques points :

  • Le risque cumulé de sur-diagnostic par mammographie sur 10 ans (pour des mammographies annuelles) est de 61 % (On peut imaginer qu’il est moindre en France, où il y a deux fois moins de mammographie sur la même periode).
  • Le bénéfice de la mammographie (si on exclut le problème de surdiagnostic) existe, mais il est modeste. 
  • Ce bénéfice est faible pour les femmes « jeunes », dont le risque de cancer du sein est plus faible et dont le risque de faux-positifs est plus élevé. Ce bénéfice augmente avec l’âge.

Les auteurs de cette revue mettent en avant aussi la question du dialogue entre le praticien et la patiente. Elles proposent ainsi des « points de discussion pour une prise de décision éclairée sur le dépistage par mammographie » (p 1332). Il serait urgent de les traduire, et de les imposer aux médecins qui pratiquent ces mammographie :

Recommandation mammographie

Ce guide de discussion est, pour moi, d’une importance fondamentale. L’absence d’informations fiables qui permettent à la patiente de prendre des décisions éclairées est, pour moi, scandaleuse, et fait obstacle à une liberté fondamentale qui est pourtant très clairement énoncée sur la charte des patients hospitalisés (Troisième point, page 7). Il est donc nécessaire, à mon avis, d’imposer dans les pratiques médicales un dialogue rationnel, où les arguments médicaux sont basés sur des preuves scientifiques, et tout spécialement en gynécologie, où l’intimité, et même la sexualité de la patiente est en jeu. La décision de la réalisation d’un examen doit revenir à la patiente, et à elle seule.

Je souhaite terminer ce billet sur un coup de gueule face au traitement médiatique français de cet article scientifique. Encore une fois, une dépêche de l’AFP a été reprise par de nombreux journaux, dont les auteurs n’ont manifestement pas compris de quoi il s’agissait. Il en résulte des articles dont le fond est incompréhensible. [Lisez celui là et celui là, et dites moi si vous comprenez quelque chose ! ] Il apparaît,par exemple, dans ces articles que le dépistage par mammographie est remis en cause ET qu’il permet de dépister 19 % des cancers du sein, ce qui paraît totalement contradictoire. Les journalistes qui ont repris cette dépêche, comme ceux de l’AFP qui l’ont écrite, manquent cruellement de recul, voire de sérieux. Cela me paraît inimaginable que des professionnels fassent preuve d’aussi peu de rigueur. Il existe d’excellents journalistes scientifiques francophones, qui ne demandent qu’à travailler régulièrement pour les grands médias.

[Pour éclairer ce fameux 19 %, et la raison pour laquelle il ne justifie pas l'intérêt du dépistage par mammographie, il faut se poser la question de l'intérêt du dépistage par mammographie VS dépistage par examen physique classique, ce dont j'ai parlé dans le billet cité plus haut]

 

(1) « Twenty-five year follow-up for breast cancer incidence and mortality of the Canadian National Breast Screening Study : randomised screening trial », A.B. Miller et al.BMJ  2014, 348

(2) « A systematic Assessment of Benefits and Risks to Guide Breast Cancer Screening Decisions » L.E. Pace, N.L. Keating JAMA  2014, 311(13), p 1327

 

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Grâce à l’industrie pharmaceutique, on va pouvoir NE PAS éradiquer l’hépatite C

La science pharmaceutique fait parfois des progrès spectaculaires. Alors qu’une maladie fait des milliers, des centaines de milliers, ou des millions de mort chaque année, de nouveaux traitements apparaissent, et révolutionnent les prises en charge de ces fléaux.

L’exemple de l’imatinib (Gleevec®), le traitement miracle contre les leucémies myéloïdes

gleevec

« Il y a une nouvelle arme dans la guerre contre le cancer, et voici les balles »

 

Souvenez vous de l’Imatinib, cet anti-cancéreux révolutionnaire, autorisé aux USA en 2001, médicament redoutable contre les leucémies myéloïdes chroniques (LMC). Il y a eu un « avant » et un « après » Imatinib :

  • Avant, la médiane de survie était de 5 ans. Avec une transformation inévitable de la maladie en leucémie aiguë. Le seul espoir résidait dans une allogreffe de moelle osseuse, mais l’opération est délicate, les échecs fréquents, et les donneurs trop rares.
  • Depuis, les malades ont une espérance de vie proche de la normale. Le taux de survie à 5 ans était en 2006 de 89 %.

Cette histoire est belle. Trop belle en réalité. Un an de traitement par ce médicament, dont le brevet expire en 2015, coûtait en 2001 30 000 $. En 2012, il coûtait 92 000 $. Pour l’année 2012, il rapportait à Novartis 4,7 Milliards de dollars. Vous me direz, ça coûte cher, très cher d’inventer des médicaments, de les évaluer, de les mettre sur le marché. Pour un nouveau traitement de cancers, cela a été évalué, au total, à 1 milliard de dollars. En tout. En comptant le matériel, les salaires, le prix des études, les échecs qui font repartir de zéro… De façon grossière, (en imaginant une croissance linéaire du prix du traitement entre 2001 et 2012), on arrive à des recettes de l’ordre de 40 milliards de dollars. Soit 39 milliards de dollars de bénéfice pour ce médicament.

Mais qui peut payer ?

Soyons honnête : personne. 92 000 € rend inaccessible ce médicament à presque toute la planète. Il n’y a pas un pays au monde dont le salaire brut moyen annuel atteint cette valeur. Seuls les (très) riches peuvent se permettre de payer cela. En fait, seuls les très riches, et les assurés. Et oui, ce sont les assurances qui paient ces montants exorbitants. En France, l’imatinib, qui coûte plus de 1000 € la boîte, est remboursée à 100 % par la sécurité sociale, pour laquelle nous payons tous. Novartis peut nous dire merci : la solidarité nationale paie ses bénéfices ! Ce médicament est loin d’être une exception. Les médicaments contre le cancer font partie des plus onéreux, et les traitements plus récents dépassent le plus souvent 100 000 $ par an (1). Si la situation en France est « tendue », avec des pressions sur la sécurité sociale pour dérembourser de plus en plus de médicaments, elle est intenable dans la plupart des autres pays, où l’assurance santé est souvent un luxe (quand elle existe). L’imatinib, et les autres super stars de la lutte contre le cancer sont des joujoux des (très) riches.

 

 Et alors, l’hépatite C ?

L’hépatite C est une maladie virale, qui concerne 170 à 180 millions de personnes dans le monde. Dans 70 % des cas, la période aiguë de la maladie passe inaperçue (ce qui n’empêche pas les transmissions). 30 % des malades éliminent le virus spontanément à l’issue de cette phase. Pour les autres, l’hépatite C devient chronique. 30 % ont une hépatite active, qui généralement conduit à une cirrhose, voire à un cancer du foie dans les 10 ans. 30 % ont une hépatite peu active, et risquent de développer une cirrhose plus de 30 ans après. le dernier tiers n’a pas trop de soucis à se faire…(2) Il ne s’agit donc pas d’une maladie « si grave que ça »… Qui fait tout de même 350 000 victimes par an dans le monde (en comptant cirrhoses et cancers qui lui sont directement imputables).(3)

Il n’existe pas de vaccin contre l’hépatite C. De plus, jusqu’à récemment, les médicaments antiviraux sur le marché étaient très peu efficaces.

[Il faut bien comprendre le problème de la lutte contre les virus : celui-ci est un parasite des cellules, donc pour le bloquer, il faut le plus souvent bloquer la cellule - hôte, ce qui complique les choses : comment empêcher la réplication des virus sans empêcher le fonctionnement normal des cellules ? Ce problème explique le retard considérable dans les traitements anti-viraux comparés aux traitement anti-bactériens (les antibiotiques). L'utilisation de vaccin, ou de stimulateurs du système immunitaire est donc l'arme la plus fiable contre les virus : si on ne sais pas trouver un antiviral, aidons le corps à les fabriquer ! Mais ce n'est pas toujours facile à produire de nouveaux vaccins, ni forcément efficace de stimuler les défenses naturelles...] 

Ces dernières années, les progrès thérapeutiques ont été énormes…L’hépatite C a profité, en particulier, du développement des molécules antivirales dirigées contre le SIDA, et plusieurs nouveaux composés d’une très grande efficacité ont vu le jour. Quatre en particulier, associés ou non à d’autres molécules sont en train de révolutionner le traitement des génotypes 1, 2, 3 de l’hépatite C (qui a 6 génotypes au total, mais ces trois là sont, de très loin, les plus répandus).

Ces molécules ont des structures, et des modes d’action très différents. Il serait fastidieux de les décrire ici. Globalement, certains sont des inhibiteurs de la synthèse des protéines du virus, d’autres empêchent l’assemblage de ces protéines qui permet de former les nouveaux virus.

Ce qui est impressionnant, c’est le taux de réponse au traitement. Par exemple, toutes les études qui concernent des bi ou tri-thérapies contenant du sofosbuvir montrent des taux de réponse entre 70 et 100 % (et souvent plus proche de 90-100 %) pour les génotypes 1, 2, et 3.(4)

Sofosbuvir

C’est non seulement très intéressant pour les malades, mais c’est aussi un espoir d’éradiquer l’hépatite C. En diminuant drastiquement le nombre de malade, on limite les transmissions, ce qui permet d’espérer que cette maladie (ou du moins les génotypes 1, 2, 3) s’éteigne d’elle-même.

[C'est évidemment trop simple : le problème de l'hépatite C réside aussi dans le nombre de porteur qui s'ignore (environ un tiers des malades), et en l'accès aux soins des malades dans les pays en voie de développement. J'allais dire, finalement, tout comme le VIH...]

Et le prix ?

Il est scandaleux. Les traitements, sur 12 ou 24 semaines, vont coûter entre 65 000 $ et 189 000 $.(5). Non seulement l’accès à ces médicaments qui révolutionnent les prises en charge va être restreint aux plus riches, mais en plus cela repousse l’espoir de voir disparaître cette maladie… Lorsque ces « inventions » passeront dans le domaine public.

Une étude a été menée pour évaluer le prix que coûte la production, et la commercialisation de ces médicaments, en s’appuyant en particulier sur le prix des antiviraux contre le HIV qui ont souvent des structures communes. Ce n’est qu’une évaluation, mais le travail mené par une équipe d’universitaire est sérieux, et a été publié dans le journal Clinical Infectious Desease. Pour eux, le prix de production de ces différents médicaments se situe entre 100 et 250 $ pour un traitement de 12 semaines.(4)

Les laboratoires pharmaceutiques ont beau annoncer des « efforts » pour les pays à revenus modestes, ces traitements ne seront JAMAIS accessibles avant d’exister sous forme de génériques.

Ainsi, un communiqué de presse de l’association « Médecin Du Monde », annonce par exemple :

En Egypte, qui compte près de 12 millions de personnes infectées par le VHC, fournir seul le sofosbuvir au prix minimum [Proposé par le labo qui le produit, NDLR] de 2 000$ aux personnes en stade avancé de la maladie coûterait au gouvernement près de 62 fois le budget alloué chaque année au programme national de prise en charge de l’hépatite C. (6)

Les malades français ne peuvent pas non plus se permettre de prendre ce médicament. La sécu ne s’en remettrait pas :

En France, le prix de trois mois de traitement (environ 55.000 euros) pour seulement la moitié des 232.196 personnes atteintes de VHC chronique équivaudrait au budget des hôpitaux publics parisiens (APHP), selon les calculs réalisés par Médecins du Monde dans une étude. (7)

 

Aujourd’hui, les armes thérapeutiques existent pour soigner, voire éradiquer une maladie qui provoque 350 000 morts par an. Grâce à l’industrie pharmaceutique, on NE pourra PAS y arriver.

 

Alors, et la suite ? 

Soyons clair. Cet exemple, de l’hépatite C (comme des traitements anti-cancers) montrent parfaitement que les laboratoires pharmaceutiques n’ont pas pour but de soigner les humains, mais de gagner de l’argent. Les prix des médicaments sont avant tout déterminés par l’étude du marché, afin d’en tirer un bénéfice maximal. A titre d’exemple, le PDG de Gilead Science, qui produit le sofosbuvir, (et le Tamiflu, contre les grippes, et le Truvada, contre le HIV, entre autres) gagne un peu plus de 30 000 $ par heure (près de 43 millions de dollars en 2010).(8) L’industrie pharmaceutique est sans aucun doute une des plus rentables, des moins risquées, et des plus cyniques qui existe.

Je ne vais pas y aller par 4 chemins. Voilà ce que je pense qu’il faut faire :

- L’ OMS (enfin, une organisation médicale internationale fiable, exempte de conflits d’intérêts…On peut rêver, je sais) doit décider quels sont les composés essentiels pour soigner les grandes maladies. Sofosbuvir et quelques autres pour l’hépatite C, l’Imatinib, et quelques autres pour les cancers, etc…

- Ces composés, prioritaires, doivent immédiatement passer dans le domaine public. Ils ont coûté un milliards de dollars pour leur mise au point ? Soyons honnêtes, réquisitionnons les brevets pour 2 milliards (ou plus ? ou moins ?) !

- Créons des laboratoires publiques (financés par la même organisation internationale) de recherche et de production de médicaments. Cela aura l’avantage de découvrir et produire à plus bas coût les molécules, et qu’elles puissent directement passer dans le domaine publique. Cela permettra aussi, dans une certaine mesure, de limiter les conflits d’intérêts (financiers), et donc d’améliorer le service aux malades (moins de médicaments qui n’apportent que des améliorations mineures, moins de « corruption » des médecins,…)

- Le financement de ces organismes, laboratoires, réquisition de brevets est évident : cela coûte tellement moins cher aux sociétés, aux états, et aux assurances que l’industrie pharmaceutique actuelle !

 

Vous penserez peut-être que j’exagère dans mes propositions. Je vous propose alors une minute de silence pour les centaines de milliers de morts qui ne seront pas évités à cause de ces entreprises.

(1)   »Of the 12 drugs approved by the FDA for various cancer indications in 2012, 11 were priced above $100,000 per year » in  »Price of drugs for chronic myeloid leukemia (CML), reflection of the unsustainable cancer drug prices: perspective of CML Experts«  Blood 2013, vol. 121 no. 22, 4439-4442 (gratuit)

(2) Wikipédia http://fr.wikipedia.org/wiki/Hepatite_C

(3) Site de l’OMS http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs164/fr/

(4) L’étude est disponible gratuitement : Minimum Costs for Producing Hepatitis C Direct-Acting Antivirals for Use in Large-Scale Treatment Access Programs in Developing Countries A. Hill et al. Clin Infect Dis. 2014 ,58 (7): 928-936.

On pourra aussi regarder/ imprimer le poster des mêmes auteurs, qui récapitule très bien leur travail.

(5) Sur Medscape http://www.medscape.com/viewarticle/817371

(6) Communiqué de presse de Médecin du Monde

(7) Extrait de la dépêche AFP, ici reprise de la version électronique de Sud Ouest

(8) Voilà J.C. Martin, 7e sur la liste des PDG les mieux payés des USA… http://chiefexecutive.net/americas-highest-paid-ceos

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Science et Genre : une nouvelle série sur ce blog !

J’aime bien les « séries » d’articles.

Après celle sur les poisons du monde végétal « Les plantes et leurs poisons » (un peu laissée en jachère après 9 numéros)

Après celle sur l’actualité de la recherche en chimie « Flash Info Chimie » (26 numéros ce jour !)

Voici « Science et Genre » ! 

On trouve beaucoup d’articles scientifiques qui traitent d’une découverte, d’une étude qui compare le comportement, la physiologie, ou des éléments plus sociologiques, des hommes et des femmes. Certains sont d’une grande justesse, d’autres sont, hélas, emprunts de préjugés assez grossiers.

Ce qui est très gênant aussi, c’est le traitement de ces articles par les médias généralistes. Non seulement ils s’engouffrent dans les préjugés, mais il leur arrive aussi de mal interpréter les communiqués de presse, et, surtout, ne relaient pas les mises aux points, les rectifications de la part des auteurs ou de la part d’autres scientifiques. Il me semble être fondamental de participer avec le plus de rigueur possible à la communication scientifique sur ces sujets, qui touchent au fondement de l’égalité des genres dans la société.

Lorsqu’un article publié dans une grande revue scientifique américaine affirme sans le justifier que le cerveau des hommes et celui des femmes sont « conçus » différemment et qui est largement repris sans aucun recul par les médias (voir par exemple europe1.fr), lorsque un article portant sur la différence de composition du lait suivant le sexe du nouveau-né vache, est transposé par les médias (Voir par exemple leparisien.fr) sur une différence chez le nouveau-né humain, et interprété n’importe comment, c’est une utilisation scandaleuse de la science à des fins idéologiques et sexistes.

Cette série regroupera deux thématiques assez différentes.

  • D’une part, les questions d’accès à l’éducation scientifique, de politique scientifique, autour des différences de l’égalité de genre.
  • D’autre part, des information et commentaires sur des articles scientifiques ayant un rapport avec les questions de genre, comme par exemple les différences (ou non) physiologiques, médicales, sociales.

Pour ne pas attendre le premier réel numéro, je vous invite à relire ce billet sur les différences « supposées » entre le cerveau des hommes et des femmes

Je vous invite aussi à participer à la discussion passionnante sur http://www.echosciences-grenoble.fr : « Femmes, Sciences, cherchez le Bug !«  

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[Flash Info Chimie] #26 méta-arylation de phénols

Tous les étudiants en licence de chimie vous le diront : lorsqu’on effectue une substitution aromatique sur un noyau « phénol », ce sont les positions « ortho » ou « para » qui sont favorisées. Et la position « meta » n’est globalement pas fonctionnalisable.

Quelques explications :

Le phénol est un produit très classique, très disponible, et sert souvent de « matière première » pour l’obtention de composés plus complexes. Il est constitué d’un cycle de 6 carbones (noyau benzène), et d’un groupe hydroxyle « OH », lié à un des carbones.

PhenolLorsqu’on fait réagir le phénol avec d’autres composés pour obtenir d’autres groupes d’atome sur le cycle de carbone, 2 types de positions sont favorisées : les « ortho« , adjacent au carbone qui porte le -OH, et la « para« , qui se trouve en face. Par contre, la position « meta » est très défavorisée. Sans rentrer dans le détail du mécanisme de la réaction, lors de l’addition d’un nouveau groupe d’atome sur le cycle, une charge positive apparaît, déstabilisant l’ensemble de la molécule. Mais lorsque ce sont les positions « ortho » et « para » qui sont atteintes, la présence du groupe -OH permet de répartir cette charge sur l’ensemble de la molécule, ce qui permet de retrouver une certaine stabilité. Si c’est en position meta, ce n’est pas le cas, et la molécule reste trop instable pour permettre la réaction de se poursuivre.

 

orthometapara

Pour avoir accès à cette position, il faut donc souvent des trésors d’inventivité aux chimistes, plusieurs étapes supplémentaires, qui plombent les rendements, et l’accessibilité aux produits finaux.

En haut : les positions ortho et para accessibles, pas la position meta. En bas : un exemple d'accès à la position meta, mais qui nécessite  au moins 3 étapes supplémentaires...

En haut : les positions ortho et para accessibles, pas la position meta.
En bas : un exemple d’accès à la position meta, mais qui nécessite au moins 3 étapes supplémentaires…

Mais ça, c’était avant la publication d’une nouvelle méthode simple, ne nécessitant pas d’étapes supplémentaires, ni purification. Juste un peu de gaz carbonique.

Dans un article tout juste paru dans le Journal of the American Chemical Chemistry, une équipe de Londres vient de proposer une méthode toute simple : Pour orienter en « meta », on peut réaliser une première réaction avec du CO2, qui va s’installer en position ortho, et réaliser ensuite une seconde réaction (sans étape de purification intermédiaire), qui va permettre l’ajout d’un substituant en position meta exclusivement grâce à la première transformation. L’avantage, c’est que les conditions expérimentales pour réaliser la seconde réaction en meta provoque en même temps le départ du CO2. On se retrouve donc, en une étape, avec le phénol fonctionnalisé en position meta. CQFD !!

Les molécules entre crochets sont effectivement formées, mais non isolées, non purifiées. A la fin de la réaction, reste seulement le composé noté 4a.

Les molécules entre crochets sont effectivement formées, mais non isolées, non purifiées. A la fin de la réaction, reste seulement le composé noté 4a.

Pour aller plus loin :

1. Ce type de réaction est appelée une substitution électrophile aromatique. Si c’est appelé « substitution », c’est parce que le nouveau groupe d’atome va se substituer à un atome d’hydrogène, non dessiné sur les formules (chaque angle de ces représentations étant un carbone, qui fait 4 liaisons. Si seulement 3 traits sont reliés à un angle, c’est qu’il y a encore une liaison, non dessinée, avec un hydrogène). Vous pourrez trouver le mécanisme de cette réaction sur wikipédia. L’intermédiaire chargé qui explique la sélectivité ortho ou para est l’intermédiaire de Wheland…

2. Cela fonctionne lors de réactions catalysées par des complexes de Palladium, que l’on appelle des arylations C-H, où un groupe « aryle » (c’est-à-dire un groupe d’atomes qui contient un noyau benzène ou assimilé) va se substituer à l’hydrogène.

3. Pour les détails expérimentaux :

Conditions expérimentales. Le palladium se cache dans l'ésotérique "PEPPSI-iPr"

Le palladium se cache dans l’ésotérique « PEPPSI-iPr. « One-pot process » signifie qu’aucune séparation/purification n’est nécessaire entre les différentes étapes.

 

« Overriding Ortho−Para Selectivity via a Traceless Directing Group Relay Strategy: The Meta-Selective Arylation of Phenols » J.Luo et al., J. Am. Chem. Soc. 2014 ASAP

 

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