Les scientifiques de l'EPFL Stéphanie Lacour et Grégoire Courtine ont présenté dimanche à la conférence South By Southwest à Austin, Texas, leurs recherches en neuro-réhabilitation. Ils ont offert un premier aperçu d'essais cliniques sur la paralysie en cours au CHUV.

Les deux chercheurs de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) travaillent sur des interfaces neuroprosthétiques, soit des dispositifs électroniques capables de communiquer avec le système nerveux.

Grégoire Courtine a récemment montré en laboratoire que des primates paralysés pouvaient marcher à nouveau avec l'assistance d'un système intelligent qu'il appelle "interface cerveau-moelle épinière".

L'interface sans fil - entièrement portable - a essentiellement pour tâche de décoder les signaux du cerveau relatifs à la marche et de stimuler la moelle épinière pour contracter le groupe de muscles de la jambe nécessaire afin d'accomplir les mouvements désirés, et ce sans aucun entraînement thérapeutique.

En 2012, le chercheur avait déjà montré que des rats paralysés suite à une lésion de la moelle épinière pouvaient récupérer après quelques semaines de réhabilitation, en combinant de la stimulation électro-chimique et de la physiothérapie utilisant un harnais robotique, a indiqué l'EPFL dans un communiqué.

Feuille de route

A l'occasion de l'édition 2017 de South by Southwest (SXSW), Grégoire Courtine a présenté sa feuille de route pour transformer cette technologie en une thérapie pour les personnes souffrant de paralysie.

Ainsi, des essais cliniques sont en cours pour tester la faisabilité de la partie sur la moelle épinière de l'interface chez des patients affectés de paralysie partielle, en collaboration avec la neurochirurgienne Jocelyne Bloch du Centre hospitalier universitaire vaudois (CHUV).

"C'est l'aboutissement d'années de travail", dit Grégoire Courtine, cité dans le communiqué, même si "les résultats définitifs doivent être analysés soigneusement, et aucune conclusion ne peut être tirée pour l'instant."

Approche originale

Son approche de la recherche sur la paralysie est originale. Au lieu de consacrer son énergie à générer une repousse neurale dans les lésions de la moelle épinière qui conduisent à la paralysie, la méthode repose sur la plasticité du système nerveux, sa capacité à s'adapter au dommage et à rétablir des connexions dans la lésion.

Au coeur de ces protocoles se trouvent des électrodes implantables capables de lire l'activité neurale, de stimuler les nerfs, et de contourner la lésion nerveuse pour réactiver la fonction biologique. Les électrodes sont implantées chirurgicalement dans ou sur les fibres nerveuses cibles, prêtes à lire des signaux électriques issus d'une activité neurale, ou à délivrer un courant électrique qui imite le langage du système nerveux.

Mais il y a un bémol. Les électrodes conventionnelles sont rigides. Implantées dans le corps humain, elles irritent les tissus environnants, ce qui conduit à des inflammations et à des accroissements de tissu qui précipitent le dysfonctionnement des électrodes, et oblige à les retirer chirurgicalement.

Electrodes flexibles

Stéphanie Lacour dispose d'une solution. A SXSW, elle a présenté des électrodes flexibles et extensibles qui s'harmonisent à la dynamique du corps. L'espoir est que ces nouvelles électrodes provoqueront moins d'inflammations dans le corps, ce qui conduira à des interfaces durables et plus facilement portables.

Son implant e-Dura - qui a fait l'objet d'une publication dans Science début 2015 - est conçu spécialement pour être implanté à la surface du cerveau ou de la moelle épinière. Ce petit appareil imite de manière précise les propriétés mécaniques des tissus vivants, et peut en même temps délivrer des impulsions électriques et des substances pharmaceutiques.

Les risques de rejet et/ou de dommage à la moelle épinière ont été fortement réduits. A ce jour, les résultats chez les rongeurs se sont avérés encourageants.

"Ces électrodes ne sont pas encore disponibles sur le plan clinique", met en garde Stéphanie Lacour. "Néanmoins, ce que nous avons appris peut déjà être appliqué dans un contexte clinique", conclut la spécialiste.

ats