SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT

 

DEUXIEME PARTIE

De nouvelles stratégies prometteuses de vaccins à ARNm ciblent le cancer et les virus pathogènes

Des plateformes combinant ARNm et nanoparticules lipidiques ont été conçues pour cibler sélectivement et reprogrammer *in vivo* les lymphocytes T cytotoxiques (Teff) CD8, en exploitant l'interaction entre CX3CR1 et la fractalkine ; cette méthode a permis d'atteindre un taux de ciblage allant jusqu'à 95 % chez la souris et une reprogrammation efficace chez le macaque. Un vaccin apparenté, composé d'ARNm codant pour l'IL-12 encapsulé dans des nanoparticules lipidiques, a renforcé la réponse des lymphocytes CD8 aux antigènes viraux et amélioré la protection contre *Listeria*, témoignant ainsi d'un vaste potentiel thérapeutique.

Une peinture vieille de 400 ans révèle le régime alimentaire secret d'une chauve-souris

Une œuvre de 1611 de Jan Brueghel l'Ancien représente une grande noctule tenant un oiseau, ce qui corrobore les observations modernes selon lesquelles cette chauve-souris chasse des oiseaux chanteurs en plein vol. Cette représentation suggère une prise de conscience précoce, par les naturalistes de l'époque, de la prédation aviaire pratiquée par cette espèce. La numérisation d'œuvres d'art historiques pourrait révéler d'autres observations biologiques passées inaperçues.

Une protéine sanguine peut signaler un risque de démence des décennies avant l'apparition des symptômes

Un taux élevé de GDF15 plasmatique à l'âge mûr — une protéine liée au stress, au vieillissement et à l'inflammation — prédit un risque accru de démence toutes causes confondues (et plus particulièrement de démence vasculaire) bien avant l'apparition des symptômes. Des niveaux élevés de GDF15 sont associés à une atrophie cérébrale et à des lésions des petits vaisseaux, tout en altérant le métabolisme des cellules immunitaires et les réponses antivirales ; ces éléments confirment le rôle de cette protéine à la fois comme biomarqueur précoce et comme facteur mécaniste potentiel dans le développement de la démence.

Des cellules rétiniennes cultivées en laboratoire ouvrent la voie à de nouvelles thérapies oculaires

Des cellules souches pluripotentes induites ont été différenciées en cellules endothéliales rétiniennes humaines ; celles-ci ont formé un tissu vasculaire rétinien fonctionnel *in vitro*, y compris dans des conditions mimant la maladie. Après transplantation chez des souris présentant une vascularisation rétinienne altérée, ces cellules se sont intégrées au tissu hôte, ont rétabli l'intégrité vasculaire et ont amélioré la fonction rétinienne, validant ainsi leur utilité pour la modélisation de maladies et le développement potentiel de thérapies préventives contre les troubles vasculaires rétiniens.

Aux États-Unis, les quartiers verdoyants et propices à la marche sont associés à une meilleure santé physique et mentale

L'analyse de 28 323 zones de recensement aux États-Unis a révélé qu'une meilleure accessibilité piétonne, une mixité des usages du sol, des îlots urbains courts et bien connectés ainsi qu'une végétation urbaine abondante étaient fortement associés à une meilleure santé physique et mentale, indépendamment des facteurs socio-économiques. La présence d'équipements culturels, commerciaux et de soins de santé favorisait également le bien-être, les améliorations de l'aménagement urbain dans les quartiers défavorisés générant des bénéfices pour la santé proportionnellement plus importants. 

La levure de boulanger montre un potentiel pour traiter les infections fongiques persistantes

Un isolat vaginal spécifique de *Saccharomyces cerevisiae* inhibe de manière marquée la croissance, l'adhésion et la formation de biofilms de *Candida albicans*. *In vitro* et sur un modèle murin, il réduit les réponses inflammatoires tout en renforçant l'activité antifongique des cellules immunitaires, ce qui entraîne une diminution de la charge fongique et de l'inflammation. Ces données soutiennent le développement de thérapies à base de micro-organismes pour la candidose vaginale récurrente.

Un propulseur de sagaies emblématique n'a probablement été utilisé par les chasseurs préhistoriques qu'il y a environ 10 000 ans

L'analyse de 66 spécimens de propulseurs et de sagaies datés au radiocarbone, provenant de l'ouest de l'Amérique du Nord, indique que la première utilisation du propulseur remonte à environ 9 996 ans, au début de l'Holocène. Cette chronologie est postérieure aux cultures Clovis et probablement Folsom, ce qui implique que ces groupes utilisaient d'autres systèmes d'armes (par exemple, des lances d'estoc, des javelots ou des arcs). L'utilisation du propulseur en Amérique du Nord est donc considérée comme un cas d'évolution technologique convergente.

Une interface cerveau-machine détecte une conscience cachée chez des patients non réactifs

Une interface cerveau-machine portable basée sur l'EEG a détecté une conscience latente chez des patients atteints de troubles prolongés de la conscience et du syndrome d'enfermement (*locked-in syndrome*) en décodant des mouvements imaginés. Parmi les 42 participants, 73,8 % ont montré une modulation intentionnelle fiable ; par ailleurs, un entraînement sur plusieurs séances avec retour d'information a permis de faire passer le taux de détection de l'état de conscience minimale de 39 % à 69 % lorsqu'il était associé aux tests comportementaux.

L'Univers est moins uniforme qu'on le pensait : la cosmologie pourrait nécessiter une remise en question radicale

Les données du relevé DESI sur les galaxies révèlent des alignements directionnels persistants et des filaments s'étendant sur plusieurs milliards d'années-lumière, contredisant l'uniformité à grande échelle attendue selon le principe cosmologique et les simulations ΛCDM. Ces structures cohérentes semblent trop vastes et trop puissantes pour s'être formées dans le cadre du modèle standard, ce qui suggère une physique de la matière noire non conventionnelle ou des modèles cosmologiques présentant d'importantes inhomogénéités à grande échelle.

Des séismes meurtriers au Venezuela suscitent des inquiétudes en Californie, région exposée aux tremblements de terre

Deux séismes successifs au Venezuela mettent en lumière le risque sismique élevé en Californie ainsi que les limites de la prévision. Une résilience efficace face aux séismes ne dépend pas seulement des infrastructures techniques et de la planification gouvernementale, mais aussi de réseaux sociaux locaux solides, d'exercices communautaires et de l'inclusion des groupes vulnérables, autant d'éléments qui peuvent jouer un rôle déterminant dans la survie et le rétablissement. 

La découverte de diamants formés à très grande profondeur pourrait redéfinir le rôle de la Terre dans la préservation des briques élémentaires de la vie.

Des diamants formés à très grande profondeur, contenant de la tuite et de la stishovite, révèlent que le phosphore peut atteindre une profondeur d'environ 700 km, mais uniquement par le biais de...

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—André Zinin

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Une plante holoparasite remplace ses propres gènes par l’ADN de son hôte pour survivre

Un genre de plante holoparasite, Lophophytum, présente un transfert horizontal étendu de gènes d'ADN mitochondrial à partir de ses hôtes, de nombreux gènes étrangers remplaçant fonctionnellement leurs homologues natifs. L'intégration fonctionnelle est favorisée pour les gènes transférés conservant les promoteurs natifs, dépourvus d'introns et nécessitant une édition minimale de l'ARN. Ces résultats clarifient les contraintes et les mécanismes qui façonnent l’évolution du génome mitochondrial des plantes.

Un catalyseur à un seul atome transforme la lignine en produits chimiques précieux avec une conversion presque complète

Un catalyseur à un seul atome de ruthénium sur du carbone dopé au N permet une dépolymérisation presque complète de la lignine et des composés modèles dans des conditions douces, produisant du phénol et d'autres éléments constitutifs aromatiques. Les sites Ru – N₄ activent O₂ pour cliver les liaisons C – O et C – C, clarifié par des expériences et une modélisation combinées. Le système permet une valorisation efficace de la lignine pour une production chimique durable.

Les traitements courants pour éliminer le mucus n'aident pas les patients en soins intensifs à mieux respirer et peuvent être nocifs, selon un essai clinique

Chez les adultes ventilés mécaniquement présentant une insuffisance respiratoire aiguë et une élimination du mucus altérée, la carbocistéine et la solution saline hypertonique n'ont pas réduit la durée de la ventilation (≈7 à 8 jours) ni amélioré la survie ou la durée du séjour. La carbocistéine a augmenté les saignements gastro-intestinaux supérieurs et la solution saline hypertonique a augmenté la bronchoconstriction et l'hypoxémie, ce qui indique un préjudice clinique net et remet en cause leur utilisation systématique en soins intensifs.

Une voie inattendue transforme l’eau et le CO₂ en méthane neutre pour le climat sur le nickel-zircone

Le nickel sur la zircone stabilisée à l'yttrium permet une division électrochimique simultanée du CO₂ et de l'H₂O, formant du CH₄ climatiquement neutre via une voie jusqu'alors inconnue. Le carbone se dépose initialement sur Ni, puis migre vers la zircone, formant une espèce réactive C – Zr qui réagit avec H₂O pour produire du méthane. La zircone joue un rôle catalytique actif, permettant le stockage chimique du surplus d’électricité renouvelable sous forme de méthane.

Des problèmes de flexibilité cognitive peuvent survenir des mois avant les troubles de la mémoire dans la maladie d'Alzheimer

Dans les modèles 5xFAD d’Alzheimer, des déficits de flexibilité cognitive et d’apprentissage par inversion sont apparus des mois avant les troubles de la mémoire spatiale. Ces déficits étaient corrélés à une hyperactivité des circuits cortex préfrontal médial – striatal et à une activité réduite des interneurones cholinergiques. La suppression chimiogénétique de cette voie a amélioré la flexibilité et réduit l'amyloïde-β, indiquant un dysfonctionnement exécutif précoce et une hyperexcitabilité des circuits comme cibles thérapeutiques potentielles.

Le pangolin de l'Himalaya apparaît comme une espèce distincte, confirmée par l'ADN d'un spécimen du 19e siècle

L'analyse génétique d'un spécimen type du XIXe siècle confirme que le pangolin de l'Himalaya est une espèce distincte, Manis aurita, plutôt que Manis indoburmanica. M. aurita diffère subtilement par sa morphologie et occupe une gamme himalayenne distincte de celle du pangolin chinois. Cette clarification taxonomique sous-tend une cartographie plus précise de l’aire de répartition, une analyse médico-légale de la faune sauvage ainsi que des efforts ciblés de lutte contre le braconnage et de réintroduction.

Les mammifères utilisent le même système sous-jacent – préservé au cours de l’évolution – pour traiter les odeurs

Les rongeurs et les humains utilisent des mécanismes neuronaux homologues pour l'olfaction, avec des reniflements volontaires uniques chez les deux espèces engageant un contrôle moteur conservé et un traitement rythmique. Chez la souris, de brefs reniflements intentionnels dirigés vers la nourriture dépendent du cortex moteur, indiquant un échantillonnage sensoriel proactif. Chez l'homme, un seul reniflement provoque des oscillations thêta du bulbe olfactif (2 à 8 Hz) correspondant aux rythmes de reniflement des rongeurs, suggérant un codage temporel préservé au cours de l'évolution qui peut éclairer la compréhension de la neuropathologie liée à l'olfaction.

Ce que la science nous dit sur la prolifération d'algues dans le bassin réfléchissant du Lincoln Memorial

Les proliférations d’algues du Lincoln Memorial Reflecting Pool résultent de l’eutrophisation provoquée par un excès de nutriments, des températures chaudes, une lumière intense et des eaux calmes et peu profondes. Les interventions axées sur les symptômes (algicides, nanobulles, élimination mécanique) n'apportent qu'un soulagement temporaire si les apports de nutriments persistent. De telles proliférations sont répandues à l’échelle mondiale et fonctionnent comme des indicateurs d’un déséquilibre écologique sous-jacent.

Les centres de données pourraient émettre 57 % de CO₂ de plus que prévu en 2025, selon une étude

Les émissions de CO₂ des centres de données en 2025 devraient atteindre 286 Mt, soit 57 % de plus que les estimations précédentes de l'AIE, l'IA alimentant déjà 15 à 20 % de l'électricité des centres de données.

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Here is your customized Science X Newsletter for week 27: A holoparasitic plant replaces its own genes with host DNA to survive A holoparasitic plant genus, Lophophytum, shows extensive horizontal gene transfer of mitochondrial DNA from its hosts, with many foreign genes functionally replacing native counterparts. Functional integration is favored for transferred genes retaining native promoters, lacking introns, and requiring minimal RNA editing. These findings clarify constraints and mechanisms shaping plant mitochondrial genome evolution.   Single-atom catalyst turns lignin into valuable chemicals with near-complete conversion A ruthenium single-atom catalyst on N-doped carbon achieves near-complete depolymerization of lignin and model compounds under mild conditions, yielding phenol and other aromatic building blocks. Ru–N₄ sites activate O₂ to cleave C–O and C–C bonds, clarified by combined experiments and modeling. The system enables efficient lignin valorization for sustainable chemical production.   Common mucus-clearing treatments don't help ICU patients breathe easier and may cause harm, clinical trial finds In mechanically ventilated adults with acute respiratory failure and impaired mucus clearance, carbocisteine and hypertonic saline did not reduce duration of ventilation (≈7–8 days) or improve survival or length of stay. Carbocisteine increased upper gastrointestinal bleeding, and hypertonic saline increased bronchoconstriction and hypoxemia, indicating net clinical harm and challenging their routine ICU use.   Unexpected pathway turns water and CO₂ into climate‑neutral methane on nickel–zirconia Nickel on yttria-stabilized zirconia enables concurrent electrochemical CO₂ and H₂O splitting, forming climate-neutral CH₄ via a previously unknown pathway. Carbon initially deposits on Ni, then migrates to zirconia, forming a reactive C–Zr species that reacts with H₂O to yield methane. Zirconia plays an active catalytic role, enabling chemical storage of surplus renewable electricity as methane.   Cognitive flexibility problems may arise months before memory impairment in Alzheimer's In 5xFAD Alzheimer’s models, deficits in cognitive flexibility and reversal learning emerged months before spatial memory impairment. These deficits correlated with hyperactivity in medial prefrontal cortex–striatal circuits and reduced cholinergic interneuron activity. Chemogenetic suppression of this pathway improved flexibility and reduced amyloid-β, indicating early executive dysfunction and circuit hyperexcitability as potential therapeutic targets.   Himalayan pangolin emerges as distinct species, confirmed with DNA from 19th-century specimen Genetic analysis of a 19th‑century type specimen confirms the Himalayan pangolin as a distinct species, Manis aurita, rather than Manis indoburmanica. M. aurita differs subtly in morphology and occupies a separate Himalayan range from the Chinese pangolin. This taxonomic clarification underpins more accurate range mapping, wildlife forensics, and targeted anti‑poaching and reintroduction efforts.   Mammals use the same underlying system—preserved through evolution—to process smells Rodents and humans use homologous neural mechanisms for olfaction, with single voluntary sniffs in both species engaging conserved motor control and rhythmic processing. In mice, brief, intentional food-directed sniffs depend on motor cortex, indicating proactive sensory sampling. In humans, a single sniff elicits olfactory bulb theta oscillations (2–8 Hz) matching rodent sniff rhythms, suggesting evolutionarily preserved temporal coding that may inform understanding of olfactory-related neuropathology.   What science tells us about the algae bloom in the Lincoln Memorial Reflecting Pool The Lincoln Memorial Reflecting Pool’s algal blooms arise from eutrophication driven by excess nutrients, warm temperatures, high light, and calm, shallow water. Symptom‑focused interventions (algaecides, nanobubbles, mechanical removal) provide only temporary relief if nutrient inputs persist. Such blooms are widespread globally and function as indicators of underlying ecological imbalance.   Data centers may emit 57% more CO₂ than expected in 2025, study finds Data center CO₂ emissions in 2025 are projected at 286 Mt, 57% above prior IEA estimates, with AI already driving 15–20% of data center electricity use and potentially 40% by 2030. Without grid decarbonization, emissions may more than double by 2030, raising annual climate damages from $68 to $154 billion and AI-related damages above $50 billion, alongside large water demand (1.3–1.8 trillion L) and strong regional variation tied to electricity carbon intensity.   Emerging mRNA vaccine strategies target cancer and pathogenic viruses in potent new ways mRNA–lipid nanoparticle platforms were engineered to selectively target and reprogram cytotoxic CD8 (Teff) cells in vivo by exploiting CX3CR1 and fractalkine conjugation, achieving up to 95% targeting in mice and effective reprogramming in macaques. A related IL‑12–encoding mRNA-LNP vaccine enhanced CD8 responses to viral antigens and improved protection against Listeria, indicating broad therapeutic potential.   400-year-old painting reveals a bat's secret diet A 1611 Jan Brueghel the Elder painting shows a greater noctule bat holding a bird, consistent with modern evidence that this bat preys on songbirds in flight. The depiction suggests early naturalistic awareness of avian predation by this species. Digitized historical artworks may contain additional overlooked biological observations.   A blood protein can flag dementia risk decades before symptoms appear Elevated midlife plasma GDF15, a stress-responsive protein linked to aging and inflammation, predicts increased risk of all-cause—particularly vascular—dementia decades before symptom onset. Higher GDF15 associates with brain atrophy and small-vessel damage and alters immune cell metabolism and antiviral responses, supporting its role as both early biomarker and potential mechanistic contributor to dementia.   Lab-grown retinal cells show promise for new eye therapies Induced pluripotent stem cells were differentiated into human retinal endothelial cells that formed functional retinal vascular tissue in vitro and under disease-like conditions. When transplanted into mouse models with compromised retinal vasculature, the cells integrated into host tissue, restored vascular integrity, and improved retinal function, supporting their use for disease modeling and potential preventive therapies for retinal vascular disorders.   Walkable, greener neighborhoods linked to better physical and mental health across the U.S. Across 28,323 U.S. census tracts, higher walkability, mixed land use, short well-connected blocks, and greater urban greenery were strongly associated with better physical and mental health, independent of socioeconomic factors. Cultural, commercial, and health-care amenities further supported wellness, with design improvements in low-income areas yielding disproportionately larger health gains.   Baker's yeast shows potential in treatment of persistent fungal infection A specific Saccharomyces cerevisiae vaginal isolate markedly inhibits Candida albicans growth, adhesion, and biofilm formation. In vitro and in a mouse model, it reduces inflammatory responses while enhancing immune cell antifungal activity, leading to lower fungal burden and inflammation. These data support development of microbe-based therapies for recurrent vaginal candidiasis.   An iconic spear-throwing device likely wasn't used by prehistoric hunters until around 10,000 years ago Analysis of 66 radiocarbon-dated atlatl and dart specimens from western North America indicates the earliest atlatl use around 9,996 years ago, in the early Holocene. This timing postdates Clovis and likely Folsom cultures, implying these groups used other weapon systems (e.g., thrusting spears, javelins, bows). Atlatl use in North America is thus inferred as a case of convergent technological evolution.   Brain–computer interface detects hidden awareness in unresponsive patients A wearable EEG-based brain–computer interface detected covert awareness in patients with prolonged disorders of consciousness and locked-in syndrome by decoding imagined movements. In 42 participants, 73.8% showed reliable intentional modulation, and multi-session training with feedback increased minimal conscious state detection from 39% to 69% when added to behavioral tests.   The universe is less uniform than we thought—cosmology may need a radical rethink DESI galaxy data show persistent directional alignments and filaments extending over several billion light-years, contradicting the expected large-scale uniformity from the cosmological principle and ΛCDM simulations. These coherent structures appear too large and strong to form within the standard model, implying possible nonstandard dark matter physics or cosmologies with significant large-scale inhomogeneity.   Deadly Venezuela earthquakes raise concern in tremor-prone California Back-to-back Venezuelan earthquakes highlight high seismic risk in California and the limits of prediction. Effective earthquake resilience depends not only on engineered infrastructure and government planning but also on strong local social networks, community drills, and inclusion of vulnerable groups, which can critically shape survival and recovery outcomes.   Super-deep diamond discovery may rewrite Earth's role in preserving the building blocks of life Super-deep diamonds containing tuite and stishovite show that phosphorus can reach ~700 km depth, but only via unusually cold subduction zones (~1100 °C vs. ~1700 °C). Modeling indicates that most subducted phosphorus is released in the shallow mantle rather than sequestered in the lower mantle, maintaining surface phosphorus availability and linking cold-slab dynamics to deep mantle structure and diamond formation.