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9 découvertes scientifiques accidentelles et involontaires ont changé le monde

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Bien que normalement les découvertes scientifiques sont le fruit d’un long travail de laboratoire laborieux et minutieux et qui représentent une validation d’une hypothèse suggérée en avance par le chercheur, un bon nombre des découvertes, les plus incroyables au monde, ont eu lieu lorsque quelqu'un a trouvé quelque chose qu'il ne cherchait pas.

Dans certains cas, ceux-ci sont le résultat d'un véritable accident. Des accidents chanceux ont permis aux gens de découvrir des effets secondaires inattendus mais utiles des médicaments, ce qui s'est produit avec le Viagra.

La saccharine - l'édulcorant artificiel - a été trouvée par un chimiste russe qui a oublié de se laver les mains après une longue journée de travail.

Dans bon nombre de ces cas, les chercheurs à l'origine de la découverte n'appelleraient pas leur découverte un véritable «accident», car il fallait un esprit préparé pour poursuivre et transformer cette découverte en quelque chose d'utile. Mais ce qui a été trouvé n'était pas ce que l'on recherchait en premier lieu.

 

 

1. Le micro-ondes
En 1946, Percy Spencer, ingénieur pour la Raytheon Corporation, travaillait sur un projet lié au radar. En testant un nouveau tube à vide, il a découvert qu'une barre de chocolat qu'il avait dans sa poche fondait plus rapidement qu'il ne l'aurait cru.
Il est devenu intrigué et a commencé à expérimenter en visant le tube sur d'autres articles, tels que des œufs et des grains de maïs soufflé. Spencer a conclu que la chaleur ressentie par les objets provenait de l'énergie micro-ondes.
Peu de temps après, le 8 octobre 1945, Raytheon dépose un brevet pour le premier micro-ondes.

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2. Rayons X
En 1895, un physicien allemand du nom de Wilhelm Roentgen travaillait avec un tube à rayons cathodiques.
Malgré le fait que le tube était couvert, il a vu qu'un écran fluorescent à proximité brillait lorsque le tube était allumé et que la pièce était sombre. Les rayons illuminaient en quelque sorte l'écran.
Lorsque sa femme a placé sa main devant le tube, il a remarqué qu'il pouvait voir ses os dans l'image projetée sur l'écran. En remplaçant le tube par une plaque photographique pour capturer les images, il créa les premiers rayons X.

La technologie a été rapidement adoptée par les institutions médicales et les départements de recherche - mais malheureusement, il faudrait un certain temps avant que les risques de rayonnement X soient compris.

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      3. L'édulcorant artificiel

La saccharine, l'édulcorant artificiel, est environ 400 fois plus sucrée que le sucre. Il a été découvert en 1878 par Constantine Fahlberg, qui travaillait actuellement sur une analyse du goudron de houille au laboratoire de l'Université Johns Hopkins d'Ira Remsen.

Après une longue journée au laboratoire, il a oublié de se laver les mains avant de dîner. Il prit un rouleau et remarqua que cela semblait sucré - comme tout ce qu'il touchait.

Il est retourné au laboratoire et a commencé à goûter les composés (Attention : La dégustation de produits chimiques aléatoires n'est généralement pas considérée comme une pratique de laboratoire sûre). Les tests ensuite ont montré que le corps ne pouvait pas le métaboliser, ceci dit que les gens ne prenaient pas de calories en mangeant de la saccharine.

En 1907, les diabétiques ont commencé à utiliser l'édulcorant en remplacement du sucre et il a rapidement été étiqueté comme édulcorant non calorique.

 

 

4. Le stimulateur cardiaque
En 1956, Wilson Greatbatch construisait un appareil d'enregistrement du rythme cardiaque. Il fouilla dans une boîte pour qu'une résistance complète le circuit, mais en retira la mauvaise - ce n'était pas tout à fait la bonne taille.
Il a installé la résistance mal ajustée et a remarqué que le circuit émettait des impulsions électriques. Cela lui fit penser au moment du rythme cardiaque.
Greatbatch avait précédemment pensé que la stimulation électrique pourrait stimuler les circuits du cœur s'il y avait une sorte de panne là-bas - ce nouvel appareil lui a fait penser qu'il pourrait être possible de créer une version suffisamment petite pour fournir réellement cette stimulation.
Il a commencé à rétrécir son appareil et le 7 mai 1958, une version de son stimulateur cardiaque a été insérée avec succès dans un chien.

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Wilson Greatbatch tenant un stimulateur cardiaque implantable des années 1980 (à gauche) et l'original, qu'il a inventé dans les années 1950. Crédit photo: Associated Press / NY Times

 

 

5. Pâte à modeler
L'argile a d'abord été conçue par Noah McVicker, qui a travaillé avec son frère Cleo dans une entreprise de savon, non pas pour faire de jouet pour enfants, mais pour créer un nettoyeur de papier peint.
L'un des sous-produits des feux de charbon que les gens utilisaient pour garder leur maison au chaud était la suie, qui recouvrait les murs. Une solution pour nettoyer était de rouler l'argile sur la suie.
Cependant, après l'introduction du papier peint en vinyle, qui pouvait être nettoyé à l'eau, le nettoyant pour papier peint n'était plus aussi nécessaire, car une éponge humide pouvait faire le travail.

Mais avant que les McVickers ne cessent leurs activités, une enseignante du jardin d'enfants nommée a trouvé une autre utilisation du produit. Elle avait entendu dire que les enfants pouvaient faire des décorations avec le nettoyant pour papier peint, alors elle l'a essayé en classe, et ses élèves ont adoré. Ainsi les McVickers ont décidé de retirer le détergent et d'ajouter de la coloration.

 

 

6. Pénicilline
En 1928, Sir Alexander Fleming, professeur de bactériologie, a remarqué que des moisissures avaient commencé à se développer sur ses boîtes de Pétri de colonies de bactéries Staphylococcus.
En cherchant les colonies qu'il pourrait sauver de celles infectées par la moisissure, il a remarqué quelque chose d'intrigant. Les bactéries ne poussaient pas autour du moule. La moisissure s'est en fait avérée être une souche rare de Penicillin notatum qui sécrétait une substance qui inhibait la croissance bactérienne.
La pénicilline a été introduite dans les années 40, contribuant à ouvrir l'ère des antibiotiques.

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Alexander Fleming dans son laboratoire © Wikimedia / Photographe du ministère de l'Information Photographe

 

 

7. Viagra
Le Viagra a été le premier traitement de la dysfonction érectile, mais ce n'est pas ce pour quoi il a été initialement testé.
Pfizer a introduit le produit chimique Sildenafil, le médicament actif du Viagra, comme médicament pour le cœur. Au cours des essais cliniques, le médicament s'est révélé inefficace pour les maladies cardiaques. Mais les hommes ont noté que le médicament semblait causer un autre effet - des érections plus fortes et plus durables. Même s'ils n'avaient pas pu maintenir une érection auparavant, la capacité est revenue pendant qu'ils prenaient du Viagra.
Pfizer a mené des essais cliniques sur 4 000 hommes atteints de dysfonction érectile et a vu les mêmes résultats.

 

 

8. Insuline
En 1889, deux médecins de l'Université de Strasbourg, Oscar Minkowski et Josef von Mering, essayaient de comprendre comment le pancréas affectait la digestion, alors ils ont retiré l'organe d'un chien en bonne santé.
Quelques jours plus tard, ils ont remarqué que des mouches grouillaient autour de l'urine du chien - quelque chose d'anormal et d'inattendu. Ils ont testé l'urine et y ont trouvé du sucre. Ils ont réalisé qu'en enlevant le pancréas, ils avaient donné le diabète au chien.
Ces deux-là n'ont jamais compris ce que le pancréas produisait pour réguler la glycémie. Mais au cours d'une série d'expériences survenues entre 1920 et 1922, des chercheurs de l'Université de Toronto ont réussi à isoler une sécrétion pancréatique qu'ils appelaient insuline.

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9. Corn Flakes
La recette des Corn Flakes est née d'une tentative bâclée de faire cuire du blé en 1894.
À cette époque, John Kellogg était surintendant médical au Battle Creek Sanitarium. John et son frère William essayaient de trouver un régime pour les patients.
Un jour, les frères ont fait bouillir du blé, mais ils l'ont accidentellement laissé cuire trop longtemps. Quand ils l'ont finalement retiré du poêle et ont essayé de le rouler en pâte, le blé s'est séparé en flocons. Les frères ont découvert qu'ils pouvaient les faire cuire dans une collation croustillante.
Après quelques expérimentations, ils ont découvert que le même effet pouvait être obtenu en utilisant du maïs au lieu du blé, et la recette des Corn Flakes était née.

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The communication gap between the scientific and the non-scientific community.

Dina profile

Dina El Ahdab, PhD Candidate

‘Magic’ is a word for the things you don’t understand. ‘Science’ is a word for the process of understanding things.
However, they’re actually closer than most people might think. Among the similarities:

> Both are disciplines that seek to understand how the world works.

> Both are motivated by our desire, to at least some extent, to impose our will on the world.

> Both involve experimentation, at least to some extent.

> Both involve the search for general principles that can apply to specific situations.

> In both cases, those general principles can appear arcane to the uninitiated.

"More than ever, people need some understanding of science, whether they are involved in decision-making at a national or local level, in managing industrial companies, in skilled or semi-skilled employment, in voting as private citizens or in making a wide range of personal decisions." - The Public Understanding of Science

 

 

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Science is indeed facing several major problems including financial crunch in academia, poor study design in published papers, lack of replication studies, problems with peer review, and problems with research accessibility.

 

One should admit that the public support for the scientific research is often low. Researchers can be blamed here, since a wide communication gap exists between the scientific and the non-scientific communities. This has resulted in miscommunication of science, divided opinions about scientific matters, and lack of informed decision-making among the public. Researchers are partly responsible for this because they lack time or sometimes they prefer an inclination to engage with the public about their research work. Therefore, the public is largely dependent on the media, which is often blamed for misconstruing scientific facts.

 

In order to close the communication gap, scientists should become more social, but are we a science literate society?

The audience that scientists are targeting need to have some preparedness to receive scientific information and be able to apply it in their everyday decisions. Thus, while scientists will definitely have to explain their research in simple language, the communication will not be effective unless the audience has a certain degree of understanding of scientific research, how it works, and what it implies.

Just a few decades ago, mobile phones and the internet were relatively new. Although today, even people in remote villages know how to use smartphones, and elderly people are avid users of Whatsapp and Facebook although nobody really taught them how to.

 

We need events that can bring the scientific and non-scientific communities closer together. Lay audiences need to be immersed in science in the way they are surrounded by gadgets today: everyday life should be more science focused. Right from primary school education to popular media such as television, films, the internet and social media, science should be omnipresent in people’s lives in an interactive way. This will facilitate a better understanding of science and help bridge the gap between scientists and the non-scientific community. This in turn, will improve the quality of rational decisions and the use of science products, and hopefully, increase the public’s trust in science and scientists.

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COVID-19 Vaccine: when we will have one ?

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Rami Bechara

At least 35 groups, 7 pharmaceutical and biotech companies, Pasteur Institute and 7 different Universities including Oxford, Imperial, and Pittsburgh are working on COVID-19 vaccines, at a pandemic speed … 3 trials begun.

Across the world, countries continue to combat the deadly coronavirus. We witnessed different approaches including social distancing, massive testing, quarantine and isolation, and even contact tracing. However, according to a study by Ferguson et al, it is likely that transmission will quickly rebound if interventions are relaxed in the near future (Fig.1). Thus, there is a major unmet need for an effective strategy to eradicate SARS-CoV-2, the virus that causes the coronavirus disease 2019 (COVID-19). Therefore, the development of COVID-19 vaccines is a priority for ending this pandemic. Indeed, over the past century, some of the most important medical breakthroughs were linked to the development of vaccines to protect humans against viruses such as polio and smallpox. More recently, an H1N1 influenza vaccine was developed relatively rapidly to respond urgently to epidemics of H1N1 influenza. Here, I will describe the state of art of COVID-19 vaccines with some encouraging news in trying times.

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Fig.1 Principles of vaccination & social distancing applied theoretically for COVID-19

Vaccination - a quick refresher
Vaccination is an approach designed to artificially help the body to defend itself by generating, usually, an expanded army of pathogen-specific memory lymphocytes. In principle, a vaccine against infection is a modified form of a natural pathogen, which may be either the whole pathogen or one of its components. Following exposure of the immune system to an antigen, pathogen-specific lymphocytes are “primed” and often continue to circulate in the blood (and also reside in the bone marrow) for many years. When the natural pathogen attacks, these memory cells respond very rapidly by producing antibodies to reestablish protection. This is what we call “active immunity”.

  • Antigen
    • Substance capable of inducing an immune response

    Antibody
    • Protein produced by B lymphocytes to help eliminate an antigen

    Active Immunity
    • Protection produced by the person’s own immune system
    • Often lifetime

COVID-19 Vaccine Tracker: Over than 40 candidates
Different worldwide organizations, pharmaceutical companies and universities have called for targeted efforts to develop therapies against COVID-19. Consequently, at least 40 COVID19 candidates were described so far and, by the time I was writing this article, three of them have entered “Phase I” of clinical trials, the first of three stages of human testing before drug approval. More precisely, during Phase I testing, researchers test the safety of the candidate vaccine but we won't know if it's effective – if humans will develop enough virus-neutralizing antibodies – until Phase II is studied. This is clearly the result of scientists with different expertise working together and being able to respond quickly.


We should keep in mind that vaccine development, similarly to other medications, is a very lengthy and expensive process. However, during this pandemic many steps of vaccine design are executed in parallel before confirming a successful outcome of another step, hence resulting in shortening manufacturing-time while at the same time increasing financial risk. For instance, mRNA-1273 candidate vaccine was rushed to human trials before it was even tested in animals based on previous data related to other coronaviruses, such as severe acute respiratory syndrome (SARS) and Middle East respiratory syndrome (MERS). Additionally, the company is hopeful that their vaccine may be available by fall 2020 mainly for vulnerable groups.


Ad5-nCov is another promising candidate by CanSino, China. Phase I testing is underway in China. It is worthy to mention that CanSino has already produced a nearly identical vaccine to protect against Ebola. ChAdOx1 is also a top front-runner vaccine for COVID19. Interestingly, the vaccine will be simultaneously tested for both safety (Phase I) and efficacy (Phase II).

    • Candidate: mRNA-1273
      Company: Moderna biotech-USA
      Ingredient :Genetic materials (mRNA) that codes for the spike protein of the virus
    • Candidate: Ad5-nCoV
      Company: CanSino - BiologicsChina
      Ingredient: Recombinant engineered coronavirus
    • Candidate: ChAdOx1
      Company: Oxford Vaccine Group – University of Oxford
      Ingredient: Inactivated (non-infectious) virus

Old but gold

Different epidemiological studies have pointed to a correlation between the rates of COVID-19 morbidity and anti-tuberculosis vaccination (BCG). Researchers in different countries, including Pasteur Institute-France, are investigating whether BCG could reduce the intensity of SARS-CoV-2 infection. Indeed, previous studies showed a non-specific protective effect of BCG against infections, particularly respiratory infections.

PittCoVacc is a “highly-scalable” potential vaccine developed by the University of Pittsburgh. It is essentially made using lab-made pieces of viral protein integrated into the original scratch method used to deliver the smallpox vaccine to the skin. When tested in mice, PittCoVacc generated enough antibodies against SARS-CoV-2. However, we still don’t know the potential duration of the acquired immunity.

 

Challenges

Despite all the efforts described above, Dr. Anthony Fauci, director of the U.S. National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID), predicts a vaccine “is going to take a year, a year and a half, at least.” Indeed, there are many challenges to take into consideration during vaccine development. Determining the dose to administer, the side effects and manufacturing problems can all cause delays. Additionally, the potential duration of immunity against COVID19 is relatively unknown. Thus, whether a single-dose vaccine will confer immunity is still elusive.

Taking into consideration all the above mentioned points, I can’t tell you exactly when the vaccine is coming…Nevertheless, the beginning of trials is just one bright light in some devastating news across the world.

Ferguson NM, Laydon D, Nedjati-Gilani G et al. Imperial College COVID-19 Response Team Impact of non-pharmaceutical interventions (NPIs) to reduce COVID-19 mortality and healthcare demand. https://www.imperial.ac.uk/media/imperial-college/medicine/sph/ide/gida-fellowships/Imperial-College-COVID19-NPI-modelling-16-03-2020.pdf

Inscriptions
Les candidatures pour l'année 2022-2023 sont ouvertes.
Les demandes sont à déposer impérativement avant le 31 mai 2022,
sur le site de la Cité Universitaire Internationale de Paris : cliquez-ici.
 
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