Voici cinq projets de recherche de l’ÉTS qui pourraient permettre aux Québécois d’être soignés plus vite et plus efficacement
Leurs outils futuristes pourraient voir le jour dans le réseau de la santé au cours des prochaines années
Hugo Duchaine
Trouver un cancer avec une simple prise de sang, le guérir plus efficacement avec un gel à la texture d’un jujube ou réapprendre à marcher en plongeant dans la réalité virtuelle: des ingénieurs de l’École de technologie supérieure (ÉTS) à Montréal développent actuellement des outils futuristes qui pourraient améliorer les soins de santé.
• À lire aussi: Des ingénieurs de l’ÉTS veulent révolutionner le réseau de la santé avec leurs recherches
Une capsule pour étudier les intestins
Une simple capsule à avaler, mesurant à peine plus de 1 cm, qui parcourt les intestins en récoltant des échantillons de bactéries sur son chemin.
Voilà le projet sur lequel planchent le professeur de génie mécanique Ali Ahmadi et ses étudiants.
L’objectif est de pouvoir étudier le microbiome et mieux comprendre les maladies intestinales, comme celle de Crohn, dont les causes restent un mystère.
La capsule est moins invasive qu’une biopsie à l’intérieur des organes et ses échantillons sont plus précis que ceux actuellement récoltés dans les matières fécales.
Rien n’est électronique et tout est biodégradable dans la capsule. Elle comprend un hydrogel, qui réagit au pH (acidité) dans l’intestin ou les concentrations d’enzymes, ce qui lui fait prendre de l’expansion. Elle peut ainsi s’ouvrir légèrement et récolter les bactéries recherchées.
«L’application est biomédicale, mais les technologies appartiennent au génie mécanique», illustre M. Ahmadi.
Le système fonctionne actuellement in vitro et sera testé sur des animaux.
Un hydrogel qui lutte contre le cancer
L’immunothérapie a fait des pas de géant contre le cancer et l’équipe de Sophie Lerouge s’affaire à la rendre encore plus efficace.
La professeure de génie mécanique et son équipe développent un hydrogel rempli de cellules qui ciblent spécifiquement un cancer (lymphocytes T), à injecter directement près d’une tumeur.
Actuellement, l’immunothérapie injecte des milliards de cellules dans le corps pour qu’elles se rendent jusqu’au cancer et l’attaquent. Même si cela fonctionne, Mme Lerouge croit pouvoir faire mieux avec un hydrogel liquide.
Le liquide est injecté, puis il se solidifie à la température du corps. Ainsi, il va prendre la texture d’un jujube poreux biodégradable. En le collant sur la tumeur, les cellules d’immunothérapie agissent immédiatement. Elles s’activent plus longtemps et il en faut même moins pour être plus efficace.
«C’est magique, car on peut l’injecter n’importe où. [...] Ce serait plus efficace, moins cher, moins long et [signifierait] moins de dommages pour le patient», dit-elle.
Éventuellement, une compagnie pharmaceutique devrait prendre le relais des recherches pour valider la technologie et la déployer dans les hôpitaux.
Voir le genou en 3D pour le soigner
Professeure en génie des systèmes, Nicola Hagemeister se dévoue depuis près de 30 ans à l’étude du genou.
Ses recherches ont permis à la technologie KneeKG de voir le jour. Plutôt que d’utiliser des marqueurs sur la peau et des caméras pour étudier le mouvement du genou, le système utilise un harnais fixé sur des endroits précis du genou.
Ainsi, la marge d’erreur est passée de 2 cm à 2 mm, précise Mme Hagemeister.
La visualisation en 3D du genou permet d’identifier des dysfonctionnements qui peuvent être corrigés avec des exercices, pour réduire les douleurs et éviter une opération.
La technologie est désormais partout dans le monde, dont des cliniques privées au Québec. «Je me bats pour que ce soit remboursé par la RAMQ», poursuit la chercheuse.
Elle poursuit d’ailleurs ses recherches sur les mouvements du genou pour rendre les prothèses encore plus précises et mieux adaptées aux patients.
Se prendre pour Godzilla en réadaptation
En plongeant des patients en réadaptation dans la réalité virtuelle, des ingénieurs les poussent à corriger leurs mouvements instinctivement.
Professeur en génie logiciel, David Labbé veut amener les patients à «aller plus loin, plus vite».
La personne enfile un casque de réalité virtuelle et, plutôt que de voir son corps, elle devient un personnage.
«Ce qui nous permet de manipuler comment elle voit ses mouvements. [...] Si elle essaie un mouvement, on peut lui montrer ce qu’elle aurait voulu faire et elle va le suivre sans s’en rendre compte», explique-t-il.
Cela permet de déjouer le cerveau et de corriger le contrôle moteur, après un AVC par exemple.
David Labbé et son équipe peuvent transformer le patient en un puissant Godzilla qui détruit tout sur son passage. Si le patient doit écraser des voitures, il va mettre plus de force dans son mouvement pour s’adapter au corps qu’il incarne.
Une prise de sang pour déceler le cancer
Trouver n’importe quel cancer par une simple prise de sang, c’est le pari d’Alexandre Pellan Cheng, professeur et chercheur en bio-informatique.
Plutôt qu’une biopsie traditionnelle, où un morceau de tissu est prélevé dans le corps, il tente de mettre sur pied une biopsie liquide.
Une prise de sang pour analyser les infimes traces d’ADN libérées par les cellules cancéreuses.
On pourrait ainsi trouver des cancers indétectables, soit avant les symptômes ou avant que la tumeur ne soit visible par imagerie médicale.
Mais afin d’y arriver, son équipe et lui utilisent des concepts d’ingénierie pour «réduire le bruit». Ils partent du moléculaire pour le transposer à l’informatique, dit-il.
Les quantités de traces d’ADN sont minuscules et doivent être isolées au milieu de tout ce qui circule dans le sang. Pour tout démêler, il faut produire des données et entraîner des modèles d’intelligence artificielle à reconnaître les signatures du cancer.