Recherche et valorisation
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Les galaxies naines pour comprendre l’Univers

La découverte d’un disque de galaxies naines autour de la galaxie d’Andromède, galaxie géante la plus proche de nous, par une équipe internationale de chercheurs dont deux strasbourgeois et un adolescent, a suscité récemment un emballement médiatique. Mais quels sont les enjeux réels de ces résultats publiés dans Nature1 ?

La présence de nombreuses galaxies naines autour de grandes galaxies, comme celle d'Andromède ou notre propre Voie Lactée, est connue depuis longtemps : de petites galaxies n'ayant pas encore été dévorées par leurs encombrantes voisines, et que les astronomes imaginaient indépendantes les unes des autres. « Notre étude révèle qu’en fait, autour de la galaxie d’Andromède, la majorité d’entre elles sont organisées en une gigantesque structure aplatie de plus d'un million d'années-lumière de long, en rotation sur elle-même2 », résume Nicolas Martin, chargé de recherche à l’Observatoire astronomique de Strasbourg. L’observation d’un tel disque implique que ces galaxies naines ont un mouvement cohérent entre elles et non des mouvements aléatoires similaires à ceux d'un nuage de moustiques. Cette découverte questionne les théories actuelles de formation des galaxies qui prévoient que celles-ci grandissent par l'absorption successives de nombreuses galaxies naines composées de matière noire, d'étoiles et de gaz, et aux mouvements aléatoires.

Un disque de galaxies naines questionne les théories de formation des galaxies 

Pour aboutir à cette découverte majeure, Nicolas Martin et Rodrigo Ibata, ainsi que leurs collègues travaillent depuis plusieurs années à l’analyse de relevés effectués par deux télescopes : le télescope Canada-France-Hawaï ainsi que le télescope américain Keck. « Dès 2004, nous avons identifié les premières galaxies naines autour d’Andromède, c’était déjà une première grande découverte », souligne Nicolas. En effet, chercher une galaxie naine de la galaxie d’Andromède à partir d’une vue du ciel revient à chercher une aiguille dans une botte de foin même pour un astronome ! Imaginez une myriade de points lumineux représentant des millions d’étoiles, d’amas d’étoiles, etc. entre la Terre et Andromède. Pour identifier ces galaxies naines parmi les amas d’étoiles d’Andromède, il a fallu construire des algorithmes optimisés, à partir de paramètres précis qui les caractérisent. Ainsi, les chercheurs ont utilisé une nouvelle technique qui consiste à étudier de façon simultanée la brillance et la position des étoiles dans les galaxies naines, ainsi que des modèles de distribution de luminosité des étoiles dans ces galaxies.
Aujourd’hui, 27 galaxies naines ont été recensées dont 13 situées dans un même plan. « Ces nouveaux résultats issus d’observations plus fines nous permettront d’avoir une meilleure compréhension du système global et des mécanismes de formation des galaxies ». En effet, si les théories cosmologiques et le Big bang permettent de comprendre la formation des galaxies à grande échelle, elles ont du mal à expliquer les détails de la formation des galaxies naines. « Toutefois, si nos résultats suscitent des interrogations, nous avons encore beaucoup de travail avant de pouvoir prétendre que nos résultats remettent définitivement en cause les modèles actuels », conclut le chercheur. L’objectif des mois et des années à venir est maintenant de caractériser chacune des galaxies identifiées toujours dans l’optique de mieux comprendre notre Univers.

Anne-Isabelle Bischoff

1 "A Vast Thin Plane of Co-rotating Dwarf Galaxies Orbiting the Andromeda Galaxy", Ibata, Lewis, Conn, Irwin, McConnachie, Chapman, Collins, Fardal, Ferguson, Ibata, Mackey, Martin, Navarro, Rich, Valls-Gabaud and Widrow, Nature, 493, 62-65 (2013).
2 voir le film simulant le mouvement des galaxies naines formant le disque

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De l’électroluminescence à la chimie supramoléculaire

Le professeur Luisa De Cola a rejoint l’Université de Strasbourg en octobre 2012. Porteuse de la chaire Axa-Université de Strasbourg en chimie supramoléculaire au sein de l’Isis1, elle s’intéresse, avec son équipe2, aux matériaux. D’abord axées sur l’électroluminescence, ses recherches s’orientent aujourd’hui aussi vers les applications médicales de la chimie supramoléculaire.

« Strasbourg offre un environnement scientifique d’excellence stimulant et excitant », confie Luisa De Cola. La chercheuse, d’origine italienne, est arrivée dans la capitale alsacienne il y a trois mois pour tenir la chaire Axa-Université de Strasbourg en chimie supramoléculaire.
Depuis toujours, elle s’intéresse aux matériaux. Avant de rejoindre l’Université de Strasbourg, Luisa De Cola menait des recherches sur l’électroluminescence3. « L’idée consiste à développer un matériau émettant de la lumière, par exemple à base de plastique, pour remplacer nos néons, nos lampes, et ainsi réduire la consommation d’énergie », explique-t-elle.
Mais cet axe de recherche pourrait aussi avoir une application médicale notamment pour les maladies de peau comme le psoriasis, l’acné ou la jaunisse du nourrisson qui nécessitent des traitements par la lumière. « Actuellement, les personnes atteintes de ces pathologies doivent se rendre à l’hôpital pour être traitées avec des lampes au mercure souvent ; il s’agirait alors de développer une sorte de pansement ou de bandage électroluminescent que l’on appliquerait la nuit pour irradier les zones à traiter », imagine Luisa De Cola.

Combiner pour créer

Si cet axe de recherche lui tient particulièrement à cœur, le professeur De Cola se penche dorénavant aussi sur la chimie supramoléculaire et ses applications thérapeutiques. Cette branche de la chimie consiste à combiner des molécules pour créer des nouveaux systèmes plus complexes avec de nouvelles fonctions ou propriétés. « Prenons l’exemple des Lego®. Chaque brique a sa forme, sa couleur ; mises ensemble, on peut en faire une maison, une voiture etc. C’est pareil pour les molécules», illustre le professeur De Cola.
Les découvertes de son laboratoire devraient, dans un premier temps, permettre de faire avancer la lutte contre les maladies liées à l’allongement de la durée de vie que ce soit par l’amélioration du diagnostic, du traitement ou de l’imagerie médicale. La méthode consiste donc à concevoir et synthétiser des systèmes complexes composés par auto-assemblages et grâce à des nano-conteneurs puis à tester leur activité éventuelle sur des cibles comme le cancer, la maladie d’Alzheimer, les maladies auto-immunes etc.  « Dans l’idéal, il s’agit de combiner l’imagerie à la thérapie, soit rendre visible le problème avec l’imagerie et utiliser un matériau qui puisse cibler l’organe touché pour tuer ou réparer les cellules malades », développe Luisa De Cola. 

Éviter les inflammations 

Mais cette discipline peut aussi s’appliquer à la médecine. « Actuellement, lorsqu’il faut réparer ou remplacer un os ou un organe, nous avons recours aux prothèses, processus qui déclenche souvent des inflammations », explique-t-elle. Son équipe cherche donc à créer des interfaces entre le naturel et l’artificiel pour les éviter. « Il s’agirait de trouver un matériau pour recouvrir ces éléments artificiels avant de les transplanter. »
Le don du Fonds Axa pour la recherche permettra à Luisa De Cola et son équipe d’explorer ces nouvelles applications de la chimie supramoléculaire. Mais la chercheuse tient à préciser, qu’outre le soutien financier, cette chaire va lui permettre d’« aider les personnes qui se lancent dans la recherche, d’interagir avec les autres disciplines, de faire émerger de nouveaux sujets et ainsi contribuer aux progrès de la science pour tous ».

Anne-Isabelle Bischoff et Floriane Andrey

1Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires
2Laboratoire de chimie et de biomatériaux supramoléculaires (Isis/Unistra – CNRS UMR 7006)
3Phénomène durant lequel un matériau émet de la lumière lorsqu’on lui applique une tension

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Lupus : entrée en phase finale d'essai clinique d'un peptide strasbourgeois

Le lupus est une maladie auto-immune qui touche plus de cinq millions de patients dans le monde (en majorité des jeunes femmes) qui ne bénéficient aujourd’hui que de traitements palliatifs non spécifiques.

Les résultats d’une étude clinique incluant 149 patients atteints de lupus érythémateux disséminé, une maladie auto-immune très handicapante, a montré l’efficacité d’un peptide synthétique développé par une équipe de chercheurs dirigée par Sylviane Muller*. Ce peptide, le P140/LupuzorTM, s’est révélé être très bien toléré par les patients et a fait régresser la maladie lupique.
En 2003, l’équipe de Sylviane Muller avait conçu un peptide qui s’est révélé capable de retarder le développement de la maladie chez un modèle de souris lupique. Depuis, plusieurs études réglementaires ont été réalisées en phase clinique par la société ImmuPharma-France qui possède une licence exclusive du brevet CNRS sur l’exploitation de ce peptide. Une prochaine et dernière phase de tests cliniques devrait prochainement entériner ces résultats et aboutir au développement d’un médicament qui ne possède pas les effets indésirables des traitements actuels à base de corticoïdes et d’immunosuppresseurs.

*Laboratoire Immunopathologie et chimie thérapeutique (ICT) - UPR 3572

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Des nanotubes de carbone non toxiques

La similarité structurale entre les nanotubes de carbone, cylindres composés d’un feuillet de graphène1replié sur lui-même ou enroulé en plusieurs couches concentriques, et les fibres d’amiante, a généré de sérieuses préoccupations quant à leur potentielle toxicité. Ceci a conduit à proposer de stopper l’utilisation de ces nanomatériaux pour différentes applications, y compris dans le domaine biomédical.
L’étude2 menée notamment par l’équipe d’Alberto Bianco au sein du Laboratoire d’Immunopathologie et chimie thérapeutique (UPR 3572) à Strasbourg, vient de montrer que la réactivité similaire à l’amiante et la pathogénicité qui ont été décrites pour ces longs nanotubes peuvent être totalement atténuées grâce à une fonctionnalisation chimique adéquate. Celle-ci permet de les désagréger et ainsi de réduire de manière significative leur longueur qui est à l’origine de cette toxicité. C’est l’individualisation des nanotubes qui réduit significativement leur longueur et qui les transforme ainsi en nanomatériaux non-toxiques. Ce résultat fait renaître l’espoir de pouvoir un jour utiliser des nanotubes de carbone fonctionnalisés pour des applications en thérapie, imagerie et/ou diagnostic.

1 Le graphène est un monoplan d’atomes de carbone dont l'empilement constitue le graphite.
2 Hanene Ali-Boucetta, Antonio Nunes, Raquel Sainz, M. Antonia Herrero, Bowen Tian, Maurizio Prato, Alberto Bianco, and Kostas Kostarelos. Asbestos-like Pathogenicity of Long Carbon Nanotubes Alleviated by Chemical Functionalization. Angew.Chem. Int. Ed. 14 jan 2013.

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Partenariat entre Conectus Alsace et trois pôles de compétitivité

La valorisation de la recherche publique alsacienne auprès du monde industriel ne peut réussir qu’en s’appuyant sur les pôles de compétitivité alsaciens qui, au quotidien et dans leur filière respective, sont les premiers interlocuteurs des industriels en quête d’innovation. L'accord signé entre Conectus Alsace et les trois pôles de compétitivité: Alsace BioValley, Alsace Energievie et Pôle Véhicule du futur a pour but de faciliter l'accès de PME aux technologies développées par les laboratoires, développer des programmes de recherche collaboratifs et offrir aux entreprises un dispositif simple et lisible dans leurs relations avec la recherche publique.
Selon les partenaires, cet accord renforce la position des pôles comme interlocuteur de première ligne pour les entreprises sur les questions d'innovations, avec une meilleur connaissance de ce que les laboratoires peuvent offrir dans les domaines stratégiques qui les intéressent.

Une co-construction des programmes de maturation

L'une des missions de Conectus Alsace est de financer la maturation de projets innovants pour valider la preuve de concept des technologies issues de la recherche publique. Grâce à ce partenariat, les entreprises des trois pôles pourront s'impliquer dans la co-construction du programme technique et du suivi d'un projet susceptible de les intéresser. En contrepartie du temps investi, la PME disposera gratuitement d’une option sur une licence d’exploitation, et pourra décider au terme du programme d’adopter – ou pas – cette technologie. Pour Conectus, cela permettra d'assurer la pertinence industrielle ds travaux de recherche financés.