Les technologies photoniques présentent de nouvelles façons de diagnostiquer la ménopause et le glaucome

Le Défi de la Fondation Optica accorde des subventions pour des travaux d'intervention précoce de la ménopause et du glaucome

• La Fondation Optica finance des recherches pour détecter la ménopause et le glaucome de façon plus rentable et plus efficace
• Capteur de lumière intégré à une puce pour découvrir les biomarqueurs hormonaux de la ménopause
• Système à base de lumière pour détecter le glaucome indétectable

WASHINGTON, 6 décembre 2023 /CNWe/ - La Fondation Optica a publié aujourd'hui des renseignements plus détaillés sur les nouvelles recherches en matière de santé des femmes et de vision financées par le Défi de la Fondation Optica 2023. Les chercheurs Samantha Grist, de l'Université de Colombie-Britannique, au Canada, et Fernando Zvietcovich, de l'Université pontificale catholique du Pérou, ont proposé deux techniques distinctes à base de lumière pour relever les défis liés au diagnostic des problèmes de santé, en particulier la ménopause et le glaucome.

« À mesure que le diagnostic des soins de santé progresse, de nouvelles possibilités de techniques non invasives à base de lumière continuent d'émerger », a déclaré Alan Willner, président du Comité de sélection du Défi. « Mme Grist et M. Zvietcovich explorent avec enthousiasme de nouvelles façons novatrices d'utiliser la lumière pour régler les problèmes des modalités actuelles, précisément le genre de travail exemplaire que la Fondation Optica s'efforce de relever. »

Chaque effort de recherche est soutenu par une subvention de 100 000 dollars américains de la Fondation Optica, et Mme Grist et M. Zvietcovich utiliseront ces fonds pour faire progresser leurs recherches de la façon suivante :

Capteur à base de lumière pour identifier les marqueurs de la ménopause

• Samantha Grist, Université de Colombie-Britannique, Canada
  Biocapteurs photoniques au silicium pour des mesures à faible coût, portatifs et riches en données des biomarqueurs hormonaux pertinents pour la santé des femmes et la transition ménopausique
  Résumé de la recherche

Selon l'Organisation mondiale de la santé, l'apparition moyenne de la ménopause se situe entre 45 et 55 ans, et la Banque mondiale indique que les femmes âgées de 50 à 54 ans représentent maintenant 6 % de la population féminine totale. Pourtant, malgré la prévalence potentielle de la ménopause et de son précurseur, la périménopause, les médecins disposent de peu d'outils et de données pour comprendre et prédire les symptômes ou améliorer le traitement.

Cela s'explique en partie par le fait que les diagnostics actuels comprennent des analyses centralisées en laboratoire coûteuses, lentes et peu pratiques pour les tests quotidiens, et que les solutions au point d'intervention ne fournissent pas les données quantitatives exactes requises à partir des multiples marqueurs hormonaux nécessaires pour comprendre les symptômes, améliorer le traitement et prédire l'apparition de la ménopause. Cependant, de nouveaux travaux de Samantha Grist, de l'Université de Colombie-Britannique, au Canada, sont prometteurs sous la forme d'un circuit intégré photonique (CIP) au silicium doté de biocapteurs.

L'approche de CIP au silicium de Mme Grist introduit le potentiel de mesures quantitatives, précises et riches en données d'hormones, avec des dizaines à des centaines de biocapteurs intégrés sur une seule puce à l'échelle du millimètre à l'avenir. Cependant, l'analyse des biocapteurs basée sur le CIP a nécessité des systèmes coûteux et encombrants qui, jusqu'à maintenant, limitaient leur applicabilité dans les environnements cliniques. Mme Grist et son équipe ont inventé une nouvelle architecture de capteurs qui répond à ce défi en appliquant un petit laser peu coûteux pour la lecture.

« Notre travail est axé sur la validation d'une technologie portative et peu coûteuse pour la surveillance décentralisée et multiplexée des marqueurs hormonaux dans l'urine », a expliqué Mme Grist. « Nous construirons un outil qui a le potentiel d'améliorer considérablement la santé et la qualité de vie pendant la transition à la ménopause. »

Mme Grist propose une approche à deux volets pour faire progresser ce concept : 1. Une exploration rigoureuse de la nouvelle architecture de capteurs afin de quantifier et d'optimiser son rendement; et 2. La conception de l'essai pour évaluer adéquatement les biomarqueurs hormonaux. Dans six mois, Mme Grist espère commencer à mesurer activement les marqueurs hormonaux et à évaluer toute la portée de l'application avec une équipe interdisciplinaire.

« Je ne m'étais pas rendu compte qu'il y avait un manque aussi profond d'options de diagnostic et de traitement pour la périménopause et la ménopause jusqu'à ce que je rencontre Herstasis Health, une organisation canadienne sans but lucratif vouée à la lutte contre ce problème », a expliqué Mme Grist. « Maintenant, je suis vraiment motivée à aider les personnes qui vivent avec la ménopause à diagnostiquer et à prédire ses stades et à traiter ses symptômes. Cette subvention me permet de faire un travail significatif et de démontrer comment l'innovation photonique peut répondre à des besoins non satisfaits. »

Détection du glaucome indétectable

• Fernando Zvietcovich, Université pontificale catholique du Pérou
  Développement d'un système clinique d'élastographie de cohérence optique à excitation multiple pour interroger la biomécanique cornéenne pour la détection et la stadification du glaucome normotensif
  Résumé de la recherche

À l'échelle mondiale, le glaucome est l'une des principales causes de déficience visuelle et de cécité, avec 7,7 millions de personnes touchées par la maladie. Malheureusement, plus de la moitié des cas ne sont pas diagnostiqués.

Cela peut être attribuable en partie aux normes de diagnostic actuelles, qui exigent la surveillance de la pression cornéenne. Le problème est que dans le glaucome normotensif (GNT), les niveaux de pression cornéenne demeurent dans la plage normale, ce qui rend difficile, voire impossible, la détection et l'intervention précoces. De plus, les cornées avec une biomécanique plus douce et un astigmatisme élevé peuvent également entraîner des relevés de pression inexacts.

Pour répondre à ces préoccupations, Fernando Zvietcovich, de l'Université pontificale catholique du Pérou, a proposé le développement d'un système clinique d'élastographie de cohérence optique à excitation multiple. Ce système permettra d'obtenir des images structurelles à haute résolution de l'oeil grâce à la tomographie par cohérence optique (TCO). En même temps, le système utilisera l'air et les impulsions ultrasoniques pour exciter les ondes mécaniques dans la cornée, fournissant des informations biomécaniques de l'oeil pour aider à obtenir des valeurs de pression intraoculaire corrigées et ajustées, permettant ainsi la détection du GNT.

« Ce champ d'application de la TCO avec d'autres modalités d'imagerie et sources d'excitation est vraiment émergent », a déclaré M. Zvietcovich. « Nous mesurons les propriétés de l'oeil humain et les changements en biomécanique qu'il était impossible de mesurer auparavant, et nous sommes entrés dans une nouvelle dimension avec les informations que nous pouvons maintenant voir. Nous en sommes aux premiers stades de nouvelles façons de surveiller et de proposer des traitements pour l'oeil. »

Dans un premier temps, M. Zvietcovich prévoit de finaliser les conceptions et de construire un prototype d'élastographie par cohérence optique. Une fois le prototype créé, il lancera des tests de modélisation pour affiner l'approche, et finalement, il introduira le système dans des contextes cliniques. Dans six mois, M. Zvietcovich espère avoir la première expression du prototype et, en fin de compte, il prévoit de mener une étude préliminaire auprès de 20 patients témoins, 20 patients atteints de GNT et 20 patients atteints de glaucome à haute tension pour générer des biomarqueurs d'inspiration biomécanique de la cornée.

« À court terme, le principal avantage de ces travaux sera qu'ils permettront aux chercheurs d'appliquer ces technologies et que des études cliniques suivront. À long terme, je peux imaginer ce dispositif dans les cliniques, ce qui aidera à diagnostiquer le GNT et d'autres maladies oculaires de façon plus efficace et plus rentable. En fin de compte, j'espère que les patients ne perdront plus la vue grâce à cette recherche », a résumé M. Zvietcovich.

Les deux initiatives de recherche ont été rendues possibles grâce à des subventions accordées dans le cadre du Défi de la Fondation Optica. Ce défi a été conçu pour inciter les professionnels en début de carrière à sortir des sentiers battus et leur fournir des fonds de démarrage pour étudier des hypothèses dans les domaines de l'environnement, de la santé et de l'information. Chacun des bénéficiaires a reçu 100 000 dollars américains pour explorer ses idées et prendre des mesures afin de s'attaquer à des enjeux mondiaux cruciaux. Les bénéficiaires ont commencé à travailler sur ces projets et prévoient présenter les résultats initiaux plus tard en 2024. Pour en savoir plus, visitez optica.org/challenge.

À propos d'Optica
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SOURCE Optica Foundation