Une étincelle de génie pour des thérapies personnalisées
Le prix Spark 2015 a été décerné à un groupe de chercheurs dirigé par le professeur de l'ETH Manfred Kopf. Elle a développé une méthode permettant de déterminer les propriétés spécifiques des cellules immunitaires. Cette technologie pourrait devenir un outil important pour la médecine personnalisée.
145 inventions, dont 82 ont fait l'objet d'une inscription au brevet : C'est le nombre d'idées géniales pour de nouvelles technologies que les chercheurs de l'ETH Zurich ont développées en 2014. L'ETH désigne chaque année les plus prometteuses sur le plan économique en leur décernant le "prix Spark". Des jurés externes ainsi que les spécialistes d'ETH transfer, le service de transfert de technologie de l'ETH Zurich, évaluent alors l'originalité et le potentiel de l'invention.
"Vous êtes-vous déjà demandé ce qu'est réellement un 'spark', c'est-à-dire une étincelle ?" a déclaré Detlef Günther, Vice-président pour la recherche et les relations économiques de l'ETH Zurich, en accueillant les invités lors de la remise du prix Spark de cette année. Une étincelle est quelque chose de très chargé en énergie, a expliqué Günther. Il s'agit d'une particule chargée qui émet de la lumière, et le transfert d'énergie qui s'opère alors part typiquement de la particule la plus puissante. "Et ce soir-là, nous cherchons la particule, ou le groupe de particules, le plus innovant, avec l'idée la plus innovante".
Cette année, le professeur de l'ETH Manfred Kopf et ses collaborateurs Jan Kisielow et Franz-Josef Obermair sont récompensés pour une nouvelle technologie qui permet de caractériser à grande échelle et de manière simple des cellules immunitaires spécifiques, appelées cellules T. "Nous espérons que notre technologie deviendra un outil précieux dans de nombreux domaines cliniques, que ce soit pour le diagnostic ou pour des thérapies individualisées", explique Kisielow, collaborateur scientifique à l'Institut des sciences moléculaires de la santé.
Recherche de cibles à haut débit
Les cellules T sponsorisent des récepteurs spécifiques qui leur permettent de reconna?tre les cellules de l'organisme infectées par un virus ou dégénérées, de sorte qu'elles puissent les rendre inoffensives. Lorsque les cellules T arrivent à maturité, elles donnent naissance à d'innombrables variantes dotées de différents récepteurs, qui reconnaissent chacune d'autres structures cibles (appelées antigènes). Gr?ce à un processus de sélection complexe, le système immunitaire élimine les cellules T qui reconnaissent les cellules saines de l'organisme. Il reste un bataillon de cellules T avec différents récepteurs qui correspondent à toutes sortes d'antigènes étrangers au corps ou anormaux. Dans le cas de maladies auto-immunes, comme la polyarthrite ou la sclérose en plaques, des cellules T dotées de récepteurs qui reconnaissent et attaquent à tort des cellules corporelles saines apparaissent.
La méthode de Kopf, Kisielow et Obermair est une méthode à haut débit qui permet d'identifier les antigènes reconnus par les cellules T. Elle est basée sur l'utilisation d'un détecteur de lumière. Une cellule équipée d'un signal lumineux présente à chaque fois un antigène d'une bibliothèque de molécules candidates sur sa surface. Si une cellule T se lie avec son récepteur à cette molécule présentée, le signal lumineux s'allume et signale ainsi le contact entre la cellule T et l'antigène. Le signal lumineux permet de repérer et d'identifier l'antigène correspondant dans la bibliothèque.
Cela pourrait permettre de développer des thérapies sur mesure pour chaque patient auto-immun. Si l'on conna?t par exemple le peptide cible des cellules T égarées dans une maladie auto-immune, il serait possible de le masquer le cas échéant et de protéger les cellules saines. Il serait également envisageable d'utiliser ces cellules T dégénérées dans le sang des patients comme indicateur pour diagnostiquer les maladies auto-immunes. En outre, les cellules T qui se trouvent à proximité immédiate des tumeurs pourraient fournir des informations sur de nouveaux antigènes tumoraux, ce qui pourrait permettre une immunothérapie du cancer sur mesure.
Des brevets solides et durables
Un autre moment fort de la soirée a été la conférence de Luc Bonnard, vice-président du conseil d'administration du fabricant d'ascenseurs et d'escaliers roulants Schindler. L'ancien élève de l'ETH, qui a également évoqué les précieuses connaissances que l'ETH lui avait transmises à l'époque, il y a 40 ans, a retracé l'évolution de la stratégie d'entreprise du groupe Schindler et le r?le que l'innovation y a joué. Il a souligné à quel point il était important pour le succès de l'entreprise de s'appuyer sur un petit nombre de brevets, mais sur des brevets solides et durables. Et que les innovations les plus fortes ont été poussées par les besoins des clients.
Pour aider les inventeurs de l'ETH à développer leurs idées en un produit, ETH transfer propose toute une série de programmes, des Pioneer Fellowships à l'Industry Day, en passant par des plateformes et des événements permettant d'échanger avec des créateurs d'entreprise expérimentés. Ces échanges sont extrêmement précieux, a souligné Silvio Bonaccio, directeur d'ETH transfer. Outre le coaching, le centre de transfert de technologie offre également un soutien financier ainsi que l'infrastructure nécessaire pour développer une idée en un prototype. Le bilan remarquable que l'ETH peut présenter de manière stable depuis des années montre à quel point ce soutien est fructueux : Plus de 20 spin-offs sont lancés chaque année, dont plus de 90% survivent plus de cinq ans.
D'autres finalistes et leurs inventions
Quatre autres inventions étaient en lice pour la finale du "prix Spark". L'une d'entre elles, issue du groupe du professeur de l'ETH Raffaele Mezzenga, est actuellement en cours d'évaluation en vue d'une publication dans une revue spécialisée et ne peut pas être décrite ici à ce stade. Les trois autres finalistes ont produit les idées suivantes :
Le bois réfractaire : Le bois reste un matériau important, mais il représente un défi en matière de protection contre les incendies. Pour le rendre ignifuge, différents procédés sont utilisés, mais ils présentent des inconvénients en termes de co?ts, de compatibilité environnementale et de propriétés du matériau. Le professeur de l'ETH Ingo Burgert et ses collaborateurs Munish Chanana et Vivian Merk ont désormais développé un procédé simple et peu co?teux pour imprégner le bois en le plongeant dans deux solutions écologiques. Ce faisant, le bois se minéralise et devient moins inflammable. (page externeVidéo en anglais)
Fluoration de molécules d'intérêt thérapeutique :Les atomes de fluor jouent un r?le clé dans la chimie pharmaceutique. Des atomes de fluor placés de manière ciblée dans une molécule intéressante sur le plan pharmacologique modifient ses propriétés, ce qui augmente par exemple fortement son efficacité. La fluoration est toutefois un procédé difficile, car elle donne souvent naissance à deux variantes symétriques (énantiomères), dont une seule est souhaitable. La professeure de l'ETH Helma Wennemers et son collaborateur Jakub Saadi ont développé un composant chimique qui permet d'introduire de manière ciblée des atomes de fluor dans la variante énantiomérique souhaitée dans des molécules intéressantes sur le plan thérapeutique. (page externeVidéo en anglais)
Contre les inflammations aigu?s et chroniques : Les phospholipides dits oxydés jouent un r?le important dans la régulation des processus inflammatoires de l'organisme. Certains ont un effet anti-inflammatoire, ce qui les rend intéressants en tant qu'agents thérapeutiques pour les maladies inflammatoires. Les professeurs de l'ETH Manfred Kopf et Erick Carreira, avec leurs collaborateurs Julian Egger, Peter Bretscher et Stefan Freigang, ont mis au point une structure de phospholipides oxydés cyclique qui inhibe les inflammations bien plus fortement que les autres molécules connues. (page externeVidéo en anglais)