Microfluidique : quand l’infiniment petit offre un espoir infiniment grand

Et s’il suffisait désormais de quelques minuscules gouttes pour éviter la sur ou la sous-exposition à un médicament ? Pour tester de nouvelles molécules 1000 fois plus vite et pour 1000 fois moins cher ? Ou pour faire un millier de tests génétiques sur un fœtus ?

C’est sur ces perspectives pleines d’espoir que s’est achevée la 1ère summer school de microfluidique organisée par l’Initiative pour l’Excellence Académique, Scientifique et Industrielle de la filière santé en Île-de-France ou « Initiative EASI Paris Région* », avec le soutien de Sanofi**.

Le point sur cette discipline émergente et ses applications en santé, avec le professeur Jacques Lewiner, directeur scientifique honoraire de l’École supérieure de physique chimie de Paris (ESPCI) et membre du Comité des Sages de l’Initiative EASI Paris Région.

En quoi la microfluidique est-elle en passe de révolutionner la recherche en santé ?

Jacques Lewiner. – A la fois science et technologie, la microfluidique s’intéresse aux écoulements dans de tous petits canaux qui font entre 10 millièmes et 100 millièmes de mm. Car à cette échelle, le comportement des fluides devient très particulier. Prenons un exemple. L’eau et l’huile ne se mélangeant pas spontanément, si on les injecte dans de tous petits canaux, à l’aide d’une pompe, on va obtenir un train de minuscules gouttes d’eau, portées par l’huile, qui circulent à vitesse constante. Imaginons maintenant qu’à une intersection, on injecte des bactéries ; puis à une autre des antibiotiques. On obtiendra un train de gouttes d’eau contenant chacune
des microbes et des antibiotiques ; et on pourra mesurer l’effet du médicament. C’est une avancée considérable pour la pharmacologie. Car il faut non seulement 1000 fois moins de médicament mais aussi 100 à 1000 fois moins de temps. Avec la microfluidique, on injecte en effet plus de 1 000 gouttes par secondes, là où un robot classique plafonne à 10. Certaines expérimentations qui prennent aujourd’hui des mois se feront ainsi en quelques minutes. Et d’autres qui nécessitaient une pièce complète avec des paillasses se feront dans un labo miniature de 3 cm sur 3, installé sur une puce.

Jacques Lewiner
Copyright : Heinz Troll / Office européen des brevets

Et quelles sont ses applications en médecine ?

JL. – Aujourd’hui, quand on vous injecte un médicament ou qu’on vous le fait avaler, sa concentration doit être très élevée car l’organisme va tout faire pour l’éliminer. On doit donc en administrer une dose beaucoup plus importante que nécessaire. Demain, avec la microfluidique, il sera encapsulé dans de toutes petites gouttelettes, dont l’enveloppe, poreuse, sera attirée par certains organes ou certaines cellules. Ce qui permettra de libérer le principe actif en bonne quantité, directement au bon endroit. Et ce parfois pendant plusieurs mois… Autre application révolutionnaire : les tests de dépistage sanguins sur les fœtus. Ces tests sont délicats parce qu’il faut traverser le placenta et parce que le fœtus a très peu de sang. On les limite donc à quelques examens. Demain, une microgoutte de sang suffira pour faire des milliers de tests génétiques.

Une « summer school » vient de s’achever à l’Institut Pierre Gilles de Gennes sur ce sujet. En quoi permettra-t-elle de faire émerger ces innovations ?

JL. – Dans cette ruée vers l’or qui s’annonce, la France, et notamment l’Ile-de -France, sont très bien placées, à condition de croiser les compétences. Ce qui est un des objectifs d’EASI Paris Région. Avant de créer EASI, seuls 17 % des sondés pensaient à l’Île-de-France comme région incontournable pour la recherche et l’innovation en santé. Avec des événements comme la summer school sur la microfluidique, cette perception devrait changer et la filière francilienne retrouver la place qui lui est due.

* L’Initiative Excellence Académique, Scientifique et Industrielle (EASI) Paris Région a été lancée en 2016 sous l’impulsion de Sanofi pour fluidifier le fonctionnement de la filière Santé francilienne, dynamiser son attractivité et renforcer sa notoriété.

** ESPCI Paris, l’Institut Pierre-Gilles de Gennes, Chimie ParisTech, l’École Normale Supérieure, l’Institut Curie, l’Université Paris Sciences & Lettres, Bpifrance, la Mairie de Paris, Région Ile de France-DIM ELICIT, Medicen Paris Region, Yole Développement, France Brevets sont les partenaires de cette 1ère summer school de microfluidique.

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