MÉDECINE et INGÉNIERIE : Les 5 grands défis du futur

Les progrès en médecine passent souvent par la bioingénierie ou l’application de techniques d’ingénierie pour résoudre des problèmes biologiques. Cette équipe de scientifiques de l’Université d’Alabama à Birmingham décrit, dans l’IEEE Open Journal of Engineering in Medicine and Biology les 5 grands défis à l’interface de l’ingénierie et de la médecine. 5 domaines de recherche, qui participent à ce que les auteurs nomment « la révolution de la convergence » (ou de l’interdisciplinarité, et qui auront un impact considérable dans le domaine de la médecine dans les décennies à venir.

Ces avancées pourraient par exemple « d’imaginer » :

• un exocortex humain, ou système qui s’interfacera avec un vieux cerveau et le fera fonctionner normalement ;
• des cellules humaines intelligentes capables de détecter le cancer métastatique ou les limites des tumeurs solides et de réagir en détruisant les cellules tumorales ;
• des vaccins pour prévenir ou freiner un cancer, bloquent l’action des opioïdes ou inversent les maladies auto-immunes comme la sclérose en plaques (immunothérapies) ;

La révolution de la convergence

Les chercheurs définissent le concept par une discipline où « les outils, méthodes, concepts et processus de la chimie, de la physique, de l’ingénierie, de l’informatique, des sciences des matériaux et de l’ingénierie sont de plus en plus utilisés dans la recherche biologique – et dans laquelle, à l’inverse, la compréhension des systèmes évolutifs complexes de la vie influence la science physique et l’ingénierie ».

5 grands axes d’innovations sont ainsi décrits dans un livre blanc intitulé « “Grand challenges at the interface of engineering and medicine » :

1. la nouvelle discipline d’« accumedicine », qui recouvre la création d’avatars de cellules, de tissus, d’organes et d’humains entiers. Il peut s’agir d’avatars en tissu ou d’avatars informatiques numériques ;
2. des dispositifs intelligents et réactifs permettant d’optimiser des fonctions humaines ;
3. les technologies exocorticales permettant de mieux comprendre le fonctionnement cérébral et de traiter les neuropathologies ;
4. d’approches exploitant le système immunitaire humain pour la santé et le bien-être ;
5. de nouvelles stratégies pour modifier les génomes et les cellules (de type édition du génome).

Une première feuille de route pour la médecine de demain : « Le 21e siècle est témoin d’un changement de paradigme en matière de santé humaine et de médecine. L’ingénierie de dispositifs, de capteurs et de technologies a donné lieu à une compréhension plus approfondie de la physiologie et de la physiopathologie humaines. Nous sommes dans une position sans précédent pour traduire les connaissances issues de la recherche en résultats concrets, et les grands défis que nous décrivons ici constitue une feuille de route pour l’avenir de la médecine ».

La révolution de la convergence est la 3è révolution en biologie depuis le milieu du 20e siècle,

rapporte ainsi une équipe du MIT ; la première révolution ayant été la biologie moléculaire et cellulaire, la 2è révolution, la génomique.

Source: IEEE Open Journal of Engineering in Medicine and Biology 21 Feb, 2024 DOI: 10.1109/OJEMB.2024.3351717 Grand challenges at the interface of engineering and medicine

Plus sur les Immunothérapies, l’édition du génome, l’Interface Homme-cerveau, la Bioingénierie

Équipe de rédaction SantélogMar 27, 2024Équipe de rédaction Santélog