Sciences

En 2023, le premier cas officiellement enregistré de guérison complète de la drépanocytose grâce à la technologie d’édition génique CRISPR-Cas9 a été signalé. Deux patients, l’un au Royaume-Uni et l’autre aux États-Unis, ont complètement cessé de ressentir des crises de douleur, de l’anémie et d’autres symptômes de la maladie après la thérapie génique. Cet événement a marqué un tournant dans la médecine et a ouvert un nouveau chapitre dans la lutte contre les maladies héréditaires.

La drépanocytose est une maladie génétique causée par une mutation du gène HBB, responsable de la production de bêta-globine, un composant de l’hémoglobine. En conséquence, les globules rouges prennent une forme de faucille, perdent leur élasticité et obstruent les vaisseaux sanguins, provoquant de fortes douleurs, des lésions organiques et une réduction de l’espérance de vie. La maladie touche des millions de personnes, notamment en Afrique, au Moyen-Orient et chez les Afro-Américains.

Le traitement était jusqu’à présent symptomatique : transfusions sanguines, analgésiques, greffe de moelle osseuse. Cette dernière est la plus efficace, mais elle nécessite un donneur compatible et comporte un risque de rejet. CRISPR offre une approche fondamentalement nouvelle : la correction d’une erreur génétique au niveau de l’ADN.

Pendant le traitement, des cellules souches de moelle osseuse ont été prélevées chez les patients, puis le gène BCL11A, un gène régulateur qui inhibe la production d’hémoglobine fœtale, a été modifié par CRISPR. Après modification, les cellules ont été réinjectées au patient après une chimiothérapie qui détruit la moelle osseuse malade. Le système hématopoïétique restauré a commencé à produire des globules rouges contenant de l’hémoglobine fœtale, indéformable.

Les résultats ont été impressionnants : six mois après le traitement, le taux d’hémoglobine fœtale a dépassé 40 % et les symptômes de la maladie ont disparu. Les patients ont repris une vie normale, arrêtant leur traitement. Les observations à long terme montrent la stabilité de l’effet, et à ce jour, aucun signe de mutations secondaires ni de complications oncologiques n’a été observé.

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En 2023, IBM a dévoilé un processeur quantique baptisé Condor, doté de 1 121 qubits — le premier processeur au monde à posséder plus de 1 000 bits quantiques. Cette avancée a marqué une étape majeure vers la création d’un ordinateur quantique fonctionnel capable de résoudre des problèmes dépassant les capacités des supercalculateurs classiques. Cette avancée a suscité un vif intérêt dans les communautés scientifiques et technologiques.

Les ordinateurs quantiques utilisent les principes de la mécanique quantique, tels que la superposition et l’intrication, pour traiter l’information différemment des dispositifs classiques. Un même qubit peut être à la fois 0 et 1, et la combinaison de plusieurs qubits entraîne une croissance exponentielle de leur puissance de calcul. Cependant, jusqu’à présent, le principal défi résidait dans la mise à l’échelle : maintenir la cohérence des qubits et minimiser les erreurs.

Condor repose sur une architecture supraconductrice de qubits et utilise un refroidissement à des températures proches du zéro absolu (environ 15 millikelvins). Cela permet aux qubits de maintenir un état quantique suffisamment longtemps pour effectuer des calculs. Parallèlement, IBM a pu réduire considérablement le niveau de bruit et augmenter la précision des opérations en améliorant les matériaux et la géométrie des circuits.

Parallèlement à Condor, IBM a présenté la puce Heron, plus petite (133 qubits), mais offrant une précision bien supérieure et la possibilité de se connecter à d’autres puces. Cette nouvelle orientation – les ordinateurs quantiques modulaires – permettra à l’avenir de combiner des dizaines de processeurs de ce type, créant ainsi des systèmes comptant des millions de qubits. Cette approche résout le problème d’évolutivité, qui a longtemps freiné le progrès.

En 2021, IBM avait annoncé une feuille de route pour l’informatique quantique, promettant d’atteindre 1 000 qubits d’ici 2023. Le succès de Condor montre que l’entreprise poursuit son objectif. Cependant, les scientifiques soulignent que le nombre de qubits n’est pas le seul indicateur. La qualité des qubits, le temps de cohérence et le taux d’erreur sont bien plus importants.

Néanmoins, 1 000 qubits constituent un seuil au-delà duquel de nouvelles opportunités s’ouvrent. Dès aujourd’hui, de tels systèmes permettent de modéliser des molécules complexes, d’optimiser la logistique, d’accélérer le développement de médicaments et le chiffrement des données. Par exemple, des algorithmes quantiques comme celui de Shor pourraient déchiffrer les cryptosystèmes modernes à l’avenir, forçant ainsi le monde à adopter la cryptographie post-quantique.

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En 2024, des scientifiques de l’Agence spatiale européenne (ESA) et de la NASA ont annoncé une découverte potentiellement révolutionnaire : des molécules organiques complexes ont été trouvées dans des échantillons de geysers glacés d’Encelade, lune de Saturne, indiquant l’existence possible d’une vie microbienne. Cette découverte, fruit d’une décennie d’analyse des données collectées par la sonde Cassini, a remis la question de la vie extra-terrestre au premier plan du débat scientifique.

Encelade est une petite lune glacée d’environ 500 km de diamètre, mais elle attire depuis longtemps l’attention des scientifiques. En 2005, Cassini a découvert des geysers crachant de la vapeur d’eau et des particules de glace depuis le pôle sud de la lune. Ces émissions proviennent d’un océan souterrain caché sous une épaisse couche de glace. On estime que les températures de cet océan atteignent 90 °C au niveau des sources hydrothermales situées au fond des océans.

L’analyse des émissions a révélé la présence non seulement d’eau, mais aussi de sels, de dioxyde de carbone, de méthane et, surtout, de grands composés organiques dont le poids moléculaire dépasse 200 unités atomiques. Ces molécules, dont de possibles précurseurs de protéines et de lipides, sont extrêmement rares dans l’espace et sont généralement associées à des processus biologiques. Bien que leur présence ne prouve pas l’existence de la vie, elle constitue un indicateur fort de sa possibilité.

Une attention particulière a été portée à la découverte de chaînes d’hydrocarbures ressemblant à des lipides membranaires, utilisés par les micro-organismes terrestres pour construire leurs membranes cellulaires. Les scientifiques suggèrent la présence possible d’extrêmophiles dans l’océan d’Encelade : des micro-organismes vivant dans des conditions de haute pression, de température et d’absence de lumière, similaires à ceux qui vivent près des sources hydrothermales au fond des océans terrestres.

Une étude plus approfondie est nécessaire pour confirmer l’hypothèse de la vie. Le lancement d’une mission spécialisée est prévu dans les prochaines décennies, par exemple le concept d’orbiteur Enceladus ou de sonde de pénétration lunaire. Ces appareils permettront non seulement d’analyser la composition des émissions avec une grande précision, mais aussi de détecter des biomarqueurs, tels que certains rapports isotopiques ou la chiralité des molécules.

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En 2023, la communauté scientifique internationale a été stupéfaite par l’annonce du tout premier bilan énergétique positif durable lors d’une expérience de fusion. Des scientifiques du Laboratoire national Lawrence Livermore (États-Unis) ont utilisé le laser du National Ignition Facility (NIF) pour générer plus d’énergie à partir d’une réaction de fusion que celle utilisée pour l’initier. Ce résultat, fruit de décennies de recherche et d’ingénierie, a ouvert la voie à une nouvelle ère d’énergie propre.

La fusion est le processus par lequel des noyaux atomiques légers, tels que les isotopes de l’hydrogène (deutérium et tritium), fusionnent sous des températures et des pressions extrêmes pour former un noyau plus lourd et libérer d’énormes quantités d’énergie. C’est ce processus qui alimente le Soleil et les étoiles. Contrairement à la fission nucléaire utilisée dans les centrales nucléaires modernes, la fusion ne produit pas de déchets radioactifs à vie longue et ne présente pratiquement aucun risque d’explosion.

L’expérience NIF a utilisé le confinement inertiel du plasma, focalisant 192 lasers de haute puissance sur une minuscule capsule de combustible, créant ainsi des conditions où les températures dépassaient 100 millions de degrés Celsius et les pressions des millions d’atmosphères. Les noyaux de deutérium et de tritium ont alors fusionné, libérant 3,15 mégajoules d’énergie pour une entrée de 2,05 mégajoules ; c’était la première fois dans l’histoire que le gain était supérieur à l’unité.

Ce succès a été rendu possible grâce aux améliorations apportées à la technologie laser, à la précision du ciblage du faisceau et à la conception optimisée de la capsule de combustible. Les scientifiques ont également utilisé des modèles informatiques sophistiqués pour simuler les processus, ce qui leur a permis d’optimiser les paramètres de l’expérience. De telles réalisations démontrent la puissance d’une approche interdisciplinaire combinant physique, ingénierie et informatique.

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En 2024-2025, la neurotechnologie a réalisé un bond en avant qui semblait auparavant impossible : pour la première fois, des scientifiques ont pu non seulement interpréter l’activité cérébrale, mais aussi restaurer des souvenirs perdus et décoder le langage interne avec une grande précision. Ces avancées, réalisées grâce à la synergie des neuroimplants, de l’IA et de l’IRM fonctionnelle, ouvrent une nouvelle ère en médecine, en psychologie et même en philosophie de la conscience. Auparavant considérées comme de la science-fiction, les technologies de lecture des pensées deviennent aujourd’hui une réalité, porteuses d’espoirs et de défis éthiques.

La principale avancée a été le projet NeuroLink Memory Recovery (RMN), développé conjointement par l’Université Harvard, Stanford et Neuralink. Des scientifiques ont implanté des réseaux de microélectrodes dans l’hippocampe, la zone du cerveau responsable de la formation et du stockage des souvenirs. Chez des patients amnésiques suite à des blessures ou des accidents vasculaires cérébraux, les implants ont pu enregistrer des « empreintes » de souvenirs anciens que le cerveau ne pouvait activer seul. Grâce à un réseau neuronal entraîné à partir des données des patients, le système a recréé des scènes complètes : visages de proches, sons de l’enfance, émotions de moments. Dans un cas, une femme s’est souvenue pour la première fois en 12 ans de la voix de son fils décédé.

La performance d’une équipe de l’Université de Tübingen, qui a développé une interface neuronale pour décoder la parole interne, est tout aussi impressionnante. Les participants à l’expérience ont simplement pensé des phrases sans les prononcer à voix haute, et le système a traduit les pensées en texte à l’écran en temps réel. La précision a atteint 92 % pour les phrases courtes. Ce résultat a été rendu possible grâce à une analyse approfondie des schémas d’activité dans les aires de Broca et de Wernicke, responsables de la parole. Une telle technologie peut radicalement changer la vie des personnes atteintes de paralysie, de la maladie de Charcot ou d’aphasie.

Une attention particulière est portée au travail sur la mémoire émotionnelle. Des chercheurs du MIT ont créé un système capable non seulement de restaurer les souvenirs, mais aussi de réguler leur coloration émotionnelle. Par exemple, un souvenir traumatique peut être « affaibli » en réduisant le niveau de peur qui lui est associé, sans effacer l’événement lui-même. Cela ouvre la voie à de nouvelles méthodes de traitement du TSPT, de la dépression et des phobies. Contrairement aux médicaments à action systémique, la neuro-intervention est précise et n’affecte pas les autres fonctions cognitives.

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