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En analysant la réflexion de ce faisceau de lumière focalisé sur le cristallin, on peut doser certaines protéines. © Manuel Datiles
Après un traumatisme, certaines maladies, comme le diabètediabète, l'exposition trop fréquente à la fumée, ou simplement avec l'âge, le cristallin, parfois, s'opacifie. Jouant le rôle de la lentillelentille d'un objectif d'appareil photo, le cristallin est normalement transparent. Quand il le devient de moins en moins, la vue se dégrade rapidement. Les objets deviennent flous, les détails lointains s'estompent. C'est le début de la cataractecataracte que l'on diagnostique donc par ses symptômessymptômes.
Dans les pays développés, la réponse est chirurgicale et devenue presque banale après d'énormes progrès techniques réalisés ces dernières années. Le chirurgien incise la cornée, puis extrait le cristallin, en général par aspiration après l'avoir fragmenté à l'aide d'ultrasonsultrasons. Une lentille artificielle vient alors remplacer l'originale.
Ce procédé bien rôdé n'empêche pas certains chercheurs d'explorer d'autres pistes. L'espoir est de repérer plus tôt la maladie afin de la traiter, pour en ralentir le développement ou, pourquoi pas, l'enrayer, ne serait-ce qu'en agissant sur les causes, quand c'est possible.
Un examen oculaire classique
On sait que l'opacification du cristallin se traduit par une réduction drastique de petites protéinesprotéines dites alpha-cristallines. En se liantliant à des protéines plus grosses, elles stabilisent leurs structures, indispensables à la transparencetransparence du cristallin. Conclusion : si l'on parvient à doser ces alha-protéines, on disposerait d'un bon biomarqueur de la cataracte. Un simple examen, qui mettrait en évidence un taux trop faible, permettrait un diagnosticdiagnostic très précoce.
C'est le problème auquel s'est attelé avec succès Manuel Datiles, un médecin chercheur du National Eye Institute, installé à Bethesda (Etat du Maryland). Le travail est né de sa collaboration avec Rafat Ansari, du Centre de recherche John-Glenn, de la NasaNasa. Ce scientifique est un spécialiste de la microgravitémicrogravité et des expériences que l'on peut réaliser grâce à elle, par exemple dans la Station spatiale internationaleStation spatiale internationale (ISS). Il s'est lui-même intéressé à la cataracte... depuis que son père en a été victime.
Manuel B. Datiles III fait la démonstration du dispositif, qui peut s'intègrer à l'instrumentation classique d'un ophtalmologiste. © NEI
Pour détecter les petites alpha-protéines, qui mesurent entre 1 et 3 nanomètresnanomètres, Manuel Datiles et Rafat Ansari ont pensé à une technique déjà connue, baptisée de plusieurs noms, spectroscopie de corrélation de photonsphotons (ou PCS, Photon Correlation Spectroscopy), diffusiondiffusion quasi élastique de la lumièrelumière (ou QELS, Quasi-Elastic Light Scattering) ou encore diffusion dynamique de la lumière (DLS, Dynamic Light Scattering).
A l'origine, elle a été utilisée dans l'ISS pour l'étude de la formation des cristaux de protéines, qui ne se passe pas de la même manière en microgravité. La PCS utilise un faisceau laserlaser qui illumine le milieu tandis que la lumière réfléchielumière réfléchie est analysée par une photodiode à avalancheavalanche, un détecteur à semi-conducteurssemi-conducteurs précis capable de mesurer l'énergieénergie des photons sur de petites bandes de fréquences. Le résultat est sensible à l'agitation des moléculesmolécules dans le milieu (le mouvementmouvement brownien). Or, les alpha-protéines, plus petites que les autres, se déplacent différemment. Sur une période de cinq secondes, le dispositif mis au point par Manuel Datiles et Rafat Ansari balaie certaines fréquences lumineuses et les deux chercheurs ont appris à repérer ainsi la signature de ces petites protéines particulièrement agitées.
L'appareillage a pu être couplé à un classique microscope d'ophtalmologiste, la lampe à fente, autrement dit l'engin sur lequel on pose le menton pour un examen oculaireoculaire. L'analyse peut donc être pratiquée en direct, face au patient et en quelques secondes. La méthode a été testée sur 235 personnes, jeunes ou âgées, avec ou sans manifestation de la cataracte. Les résultats, prometteurs, viennent d'être publiés dans la revue Archives of Ophthalmology. Il apparaît possible, selon les auteurs, de dépister la cataracte au stade présymptômatique, donc avant même que la maladie se soit déclarée, ouvrant ainsi la voie à des soins jusqu'à présent impossibles à mettre en œuvre.
