Les lauréats du prix Spark font briller les tumeurs
Rendre les tumeurs visibles pour que les chirurgiens puissent en couper juste ce qu'il faut : Tel est l'objectif de l'invention de deux chimistes de l'ETH, Helma Wennemers et Matthew Aronoff. Ils viennent de recevoir le "Spark Award". Avec ce prix, l'ETH récompense leur invention la plus innovante et la plus prometteuse sur le plan économique de l'année écoulée.
"Je n'arrive pas à croire que nous ayons été sélectionnés", déclare Helma Wennemers. "Je suis très fière de Matt, qui a été la force motrice de notre invention". La professeure de chimie organique a développé, en collaboration avec Matthew Aronoff, membre de l'ETH, un marqueur fluorescent qui devrait faciliter le travail des chirurgiens. Les deux chercheurs viennent d'être récompensés pour cela par le "Spark Award 2020".
Selon Detlef Günther, vice-président de l'ETH, "le marqueur fluorescent est un nouveau développement exceptionnel dans le domaine de la médecine diagnostique". Selon lui, les tissus malades peuvent être rendus visibles gr?ce à cette invention. A la ETH Industry eWeek - une manifestation virtuelle de l'ETH pour l'industrie - Günther remettra le prix à l'équipe d'inventeurs le 23 septembre 2020.
L'invention n'est pas le fruit du hasard. "Dans mon laboratoire, nous menons depuis dix ans des recherches sur la protéine collagène afin de mieux la comprendre au niveau moléculaire et de poser ainsi les bases d'applications médicales", explique Wennemers.
Production pathologique de tissus
Le corps a besoin de collagène pour fabriquer des tissus. Cependant, en cas de cancer et de diverses maladies fibrotiques, il se produit trop de tissu. Pour rendre visible cette production pathologique de tissus, les deux chercheurs misent dans leur invention sur l'enzyme LOX, qui initie la réticulation du collagène dans les tissus. Là où la LOX est active, son marqueur s'accumule également et indique ainsi aux chirurgiens où se trouve le tissu pathologiquement modifié.
"Notre invention a maintenant atteint un niveau tel qu'il est réaliste d'espérer qu'elle puisse aider des patients à l'avenir". Les prochaines étapes vers l'application de l'invention dans le monde réel sont également déjà franchies. Matthew Aronoff déclare : "Nous espérons achever les principales étapes du dép?t de brevet d'ici la fin de l'année et nous étudions actuellement les possibilités de créer un spin-off".
La qualité des projets des quatre autres nominés montre à quel point la barre était placée haut pour l'invention de Wennemers et Aronoff. Au total, l'ETH Zurich a enregistré 185 inventions l'année dernière.
La technologie gagnante
Tissu tumoral lumineux : dans les maladies fibrotiques ou les tumeurs cancéreuses, une grande quantité de tissu se forme souvent de manière incontr?lée. L'enzyme LOX, qui assemble les protéines de collagène dans les tissus, est impliquée dans ce processus. Matthew Aronoff et Helma Wennemers rendent désormais les tissus tumoraux visibles via la LOX. Ils ont développé un marqueur fluorescent qui s'accumule là où la LOX est active. Les chirurgiens devraient ainsi pouvoir distinguer les tumeurs des tissus sains lors des opérations.
Les autres finalistes
Des implants sortis de l'imprimante : Pour remplacer des os ou du cartilage blessés après un accident ou une opération, Elia Guzzi et Mark Tibbitt ont mis au point une encre biologique pour l'impression 3D d'implants à base de collagène ou de cellules. L'encre est fluide à l'impression et s'épaissit dès sa sortie de la tête d'impression. L'implant obtient alors l'élasticité souhaitée en fonction de la propriété du tissu gr?ce à un rayonnement UV ou à la chaleur.
Vacciner les animaux contre les salmonelles : les animaux d'élevage souffrent souvent de diarrhées dues aux salmonelles. Comme la bactérie se modifie continuellement, les vaccins actuels deviennent rapidement inefficaces. Wolf-Dietrich Hardt, Emma Wetter Slack et Médéric Diard ont développé un vaccin qui utilise cette modification génétique. La vaccination déclenche une réaction immunitaire qui oriente l'évolution des salmonelles de manière à ce que seuls les agents pathogènes inoffensifs survivent et qui se transmettent également mal à d'autres animaux.
Payer plus rapidement avec des bitcoins : Les clients doivent souvent attendre de longues minutes avant qu'un paiement en crypto-monnaie ne soit effectué. C'est pourquoi les cryptomonnaies ne sont jusqu'à présent que rarement utilisées au quotidien. Srdjan Capkun et son groupe de recherche ont donc développé le concept de paiement "Snappy". Pour que l'acheteur n'ait pas à attendre, un gage est déposé auprès du vendeur en guise de garantie jusqu'à la fin du processus de paiement. Dès que la transaction est terminée, la consigne est à nouveau libérée.
Aiguilles ultrafines pour la microscopie à force atomique : Les microscopes à force atomique font partie des standards de la recherche. Ils sont utilisés pour balayer les surfaces d'échantillons à l'échelle nanométrique. Leurs fines aiguilles s'usent et s'encrassent, ce qui nécessite de les changer souvent. Amit Kumar Sachan et Renato Zenobi ont maintenant développé des aiguilles en fil métallique en utilisant un procédé de microélectronique. Leur procédé est plus rapide et moins co?teux que la fabrication actuelle par gravure du silicium.
