Handicap et tendances scientifiques : l'epfl vit avec son temps

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1 Conférence INSOS, STCC, Lausanne 26 août 2014 Handicap et tendances scientifiques : l'epfl vit avec son temps Patrick Aebischer

2 Contexte général Société Grands défis de notre société -> Santé: - Accès à un système de santé abordable et de qualité - Vieillissement de la population - Prévention des épidémies -> Nutrition: production, distribution et sécurité alimentaire -> Eau: qualité et distribution -> Energie: production, stockage, transport et consommation -> Environnement: Changement climatique, biodiversité -> Urbanisation: Développement durable La santé est en tête de liste!

3 Contexte général Société Augmentation de l espérance de vie 2 milliard d êtres humains >60 ans en 2050 soit 20% de la population mondiale YEARS DEVELOPED COUNTRIES WORLD DEVELOPING COUNTRIES Source: Service de la population du Département des Affaires Sociales et Economiques du Secrétariat des Nations Unies

4 Contexte suisse Société Augmentation de l espérance de vie -> Vieillissement de la population (1/3 > 50 ans) -> Un taux de fertilité bas (1.4 enfant / femme)

5 Médecine Evolutions récentes et futures Récentes évolutions en médecine Médecine prédictive Médecine participative Médecine personnalisée Médecine préventive Les 4 «P»

6 Médecine Evolutions récentes et futures Médecine prédictive -> Prédire la probabilité d occurrence d une maladie sur la base des informations obtenues grâce aux technologies omiques -> Déployer des mesures afin de prévenir ou réduire significativement l impact de ces maladies Source image: Y. Ponroy, Chronique libre

7 Médecine Evolutions récentes et futures Médecine participative Utiliser les réseaux sociaux afin de permettre aux patients souffrant de maladies similaires de comparer leur diagnostic, les symptômes, les effets secondaires, etc.

8 Médecine Evolutions récentes et futures Médecine préventive -> Un accent sur la qualité du vieillissement à travers un mode de vie approprié (exercice physique et cérébral), des relations sociales et une prévention des maladies (nutrition et médicaments) -> Identification des gènes de prédisposition et des facteurs de risque -> Programme de prévention personnalisé

9 Médecine Evolutions récentes et futures L homme bionique Prothèses et/ou implants - Cardio-vasculaire - Ostéo-articulaire - Oculaire - Aides auditives - Neurologiques (ex. DBS) - Sphincters etc. Beaucoup de «pièces de rechange» possibles sauf pour le cerveau!

10 Médecine Evolutions récentes et futures Chirurgie mini-invasive -> Basée sur la robotique, l imagerie et la microtechnologie -> Une réduction des complications et de la durée des séjours hospitaliers -> Une approche particulièrement bien adaptée pour les patients âgés Da Vinci robotics

11 Médecine Evolutions récentes et futures Exemple des valves cardiaques

12 Médecine Evolutions récentes et futures Des composants bioniques sur mesure? 1er exemple de trachée sur mesure Impression 3D d un organe

13 Médecine Evolutions récentes et futures Des médicaments révolutionnaires ipill Philips Microfluidique / Lab on chip Smart Pill Proteus Biomed

14 Médecine Evolutions récentes et futures Technologie au service de l autonomie -> Géolocalisation de patients atteints de démence -> Détection des chutes au domicile -> Monitoring à distance des signes vitaux

15 Médecine Evolutions récentes et futures Prévention des maladies liées au vieillissement -> Médicaments: anti-hypertension, anti-hyperlipidémiques, etc. -> Compléments alimentaires: vitamines, stenols, omega-3, antioxydants, polyphénols, etc. -> Style de vie: Activité physique et cérébrale, nutrition, etc.

16 Le domaine de la santé : un défi pour les universités

17 Universités Missions Trois composantes indispensables Formation Recherche des scientifiques & ingénieurs avec un goût pour l entrepreneuriat de pointe, fondamentale et appliquée Transfert de technologie vers l industrie et la société

18 Universités Stratégie Conséquences pour les universités -> Promouvoir la transdisciplinarité -> Développer des nouveaux programmes de formation à l interface entre biologie, médecine et ingénierie -> Développer la formation continue -> Flexibiliser les relations interinstitutionnelles et développer des partenariats de recherche -> Créer des plateformes technologiques conjointes

19 EPFL Stratégie Sciences de la EPFL -> NCCR National Competence Center for Research on "Synaptic Bases of Mental Diseases : à l interface entre psychiatrie et neurosciences; former une nouvelle génération de neuroscientifiques à l interface avec la médecine -> Consortium européen pour la recherche en tuberculose -> Centre lausannois du cancer: accent sur l oncologie translationnelle; basé sur l expérience et la renommée de l ISREC; en étroite collaboration avec le CHUV -> Création de plateformes technologiques

20 EPFL Neurosciences Human Brain Project The New Yorker.com,

21 EPFL Neurosciences Human Brain Project -> Objectif: développer une infrastructure technologique et informatique pour les neurosciences et la recherche sur le cerveau -> Une étape fondamentale dans la compréhension des mécanismes constituants de l être humain -> Permettre le développement de nouveaux traitements pour les maladies neurodégénératives -> Développer de nouvelles technologies informatiques neuro-inspirées -> Projet FET Flagship de l Union européenne doté de 1 Mia d Euros -> Un consortium international de plus de 240 chercheurs de 134 institutions dans 23 pays

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23 EPFL Stratégie Centre des Neuroprothèses (CNP) Prof. Olaf Blanke Bertarelli Foundation Chair in Cognitive Neuroprosthetics Prof. Dr. Grégoire Courtine International Paraplegic Foundation (IRP) Chair in Spinal Cord Repair Prof. Dr. José del R. Millán Defitech Chair in Non-Invasive Brain-Machine Interface Prof. Stéphanie P. Lacour Bertarelli Foundation Chair in Neuroprosthetic Technology Prof. Dr. Silvestro Micera Translational Neural Engineering Laboratory

24 EPFL Neuroprothèses Domaines de recherche -> «Walk again»: restaurer les fonctions motrices et sensorielles après une lésion de la moelle épinière -> Bras et peau bionique: restaurer les fonctions motrices et sensorielles après une amputation de la main ou du bras -> Réhabilitation après un accident cardio-vasculaire -> Interface homme-machine: décoder l activité cérébrale afin de bouger des robots à distance -> Implants pour l ouïe, la vue,

25 EPFL Neuroprothèses Walk again Travaux de recherche du Prof. Grégoire Courtine dans le domaine du traitement des lésions de la moelle épinière -> Stimulations électrique et chimique associées à des techniques de neuro-réhabilitation -> Potentiel de neuro-régénération -> Mise en œuvre du concept sur des rats: ça marche! -> Prochaine étape: essais cliniques Source: Prof. Grégoire Courtine

26 Développements Neuroprothèses Interface cerveau - machine Développements du bras bionique Source: Hochberg LR et al., Nature 2006 Schultz & Kuiken, PM R 2011

27 Développements Neuroprothèses Implants Développement de prothèses pour les organes sensoriels -> Implants cochléaires: > personnes au niveau mondial (déc. 2010) -> Implants rétiniens: réhabilitation partielle de la vision pour deux patients (essai UK mai 2012) Source: cochlear-implants.org US National Institute of Deafness

28 Développements Neuroprothèses Traitements contre l épilepsie Epileptic Seizure Responsive cortical Stimulation (brain) Vagal nerve stimulation (neck) Epilepsy focus

29 Développements Neuroprothèses Alzheimer: augmenter la mémoire Brain Pathology Brain implant Cortical stimulation Human Hippocampus Animal Research

30 Développements Neuroprothèses Nouvelles approches pour les maladies cardio-vasculaires Robotics Brain-Computer Interface Real-time Brain Imaging Animal Research

31 Développements Neuroprothèses Neuroprosthétique cognitive Brain-Computer Interface Real-time brain imaging Virtual Reality Wearable Virtual Reality Substitution Neuroscience Robotics Electrophysiology Non-invasive Brain stimulation

32 Développements Neuroprothèses Travailler en réseau

33 EPFL Développement Création de nouveaux espaces -> Un nouveau bâtiment pour héberger des activités à l interface entre sciences de la vie et ingénierie : robotique bio-inspirée, etc. -> Architecte : Dominique Perrault -> Ouverture en 2015

34 EPFL Plateformes technologiques CIBM: Centre d imagerie biomédicale EPFL 14 Tesla (rongeurs) 9 Tesla (rongeurs) 7 Tesla (humains) CHUV & UNIL 3 Tesla Recherche clinique HUG & UNIGE 3 Tesla Recherche clinique Avec le soutien de :

35 EPFL Développements Campus Biotech Genève -> Une vision de créer un centre d excellence dans le domaine de la santé, des biotechnologies et des sciences de la vie -> m 2 d espaces de laboratoire -> 10 nouvelles chaires professorales de l UNIGE et de l EPFL -> Principales composantes : - Human Brain Project (HBP) - Centre de neuroprothèses (CNP) - Wyss Center for Bio & Neuroengineering -> Des plateformes technologiques conjointes

36 EPFL Développements Collaboration avec la SUVA -> Cinq chercheurs EPFL du Centre de Neuroprosthétique (CNP Valais team) à la Clinique Romande de réadaptation (CRR) depuis > Collaborations en neuroprosthétique & réhabilitation -> EPFL Valais Wallis: Développement d une chaire en neuro-réhabilitation

37 EPFL Développements Collaboration avec l IRO -> EPFL membre fondateur de la Fondation IRO en > Alliance stratégique depuis 2008 (LERI, article 15) -> Collaboration dans la recherche translationnelle -> EPFL Valais Wallis: renforcement de la collaboration prévue par la création d un poste de professeur assistant financé par l EPFL

38 EPFL Innovation Impact sur le transfert de technologie -> EPFL Innovation Park: créer sur le campus un écosystème favorable pour les start-ups et les grandes compagnies -> Favoriser le développement d une «Health Valley» fondée sur la convergence «info-nano-bio» (équipements biomédicaux, outils de diagnostic, nutrition, médicaments, etc.) -> Développer la formation continue dans le domaine de la santé

39 EPFL Innovation EPFL Innovation Park 7 bâtiments pour des grandes compagnies 4 bâtiments pour des start-ups m 2 d espaces de bureaux et de laboratoires ~1 700 places de travail

40 EPFL Innovation EPFL Innovation Park -> 13 compagnies et plus de 100 start-ups -> Taux d occupation: ~95% -> Plusieurs entreprises actives dans le domaine de la santé HEALTH NUTRITION INFORMATION TECHNOLOGY FINANCE COMPUTING ENGINEERING, TRANSPORT, MATERIALS

41 EPFL Innovation Start-ups Aleva Therapeutics André Mercanzini, doctorant Neuroprothèses Asceneuron Maladies neurodégénératives AC Immune Prof. A. Pfeiffer Vaccin contre la maladie d Alzheimer Sensimed Prof. Philippe Renaud Glaucome sensing device Amazentis Functional food for brain health Abionic Prof. Theo Lasser Point-of-care diagnostic tool MindMaze: Neuro-rehabilitation

42 EPFL Innovation Nestlé Institute of Health Science Mission Développement d une nutrition personnalisée pour prévenir et guérir les maladies, basée sur une compréhension de la génomique et métabolomique de chaque individu Domaines de recherche Diabète Obésité Démences Vieillissement AGEFI,

43 Innovation Travailler en réseau Forte capacité industrielle de la Suisse Nombreuses interactions et synergies entre les organisations, les institutions, les universités et l industrie Source : SMTI 2010, relief swisstopo

44 Demain Qualité de vie «Ajouter de la vie aux années et pas seulement des années à la vie»

45 Merci pour votre attention

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