La capsule rampante : la vision interne facilitée

Nom:Arianna Menciassi
Pays / Territoire:Italie, République de Corée
Droit(s) de P.I.:Brevets
Date de publication:3 septembre 2010
Dernière mise à jour:25 septembre 2015

Généralités


La “capsule endoscopique à pattes” – inspirée par le mouvement de reptation des insectes (photo : avec l’aimable autorisation d’A. Menciassi/IMC)

Les développements de la science médicale ont beaucoup contribué à la détection et à la prévention ou à la guérison de certaines maladies. Par exemple, l’endoscopie, une technique pour examiner l’intérieur d’un organe corporel en utilisant un instrument médical effilé (généralement avec une caméra), a rendu beaucoup plus facile pour les médecins l’identification des sources d’un problème. Toutefois, outre le désagrément d’insérer un tube à l’intérieur d’un organe, l’endoscopie traditionnelle a aussi un certain nombre d’autres inconvénients. Les appareils dont disposent actuellement les médecins ne peuvent pas être contrôlés extérieurement, ce qui signifie que les médecins ne peuvent pas avoir une vision améliorée de ce qu’ils ont besoin d’examiner.

Ces dernières années, il y a eu un intérêt croissant pour les thérapies et la chirurgie les moins invasives possibles, en vue de mettre au point des micro-instruments et des endoscopes. Un projet commun italo-coréen mené par un ingénieur biomédical, Mme Arianna Menciassi, de l’École d’études supérieures Sant’Anna, à Pise, et soutenu par le Centre des microsystèmes intelligents (IMC) de Séoul, a fait une percée qui a permis de surmonter les limites des options endoscopiques traditionnelles. Le projet a mis au point une sorte de capsule avalable de micro-robotique qui donne de meilleurs résultats endoscopiques.

Partenariat

La coopération entre Sant’Anna et son homologue coréen a commencé en 2000 à travers un projet sur la locomotion des appareils endoscopiques. Le but du projet était de mettre au point, d’optimiser et d’intégrer un type de système de déplacement semblable à celui d’une arpenteuse pour l’endoscopie robotique. Dans le cadre de ce projet initial, un nouveau système de coloscopie sans douleur a été mis au point. En 2003, le projet commun a amorcé la mise au point d’une petite capsule vidéo endoscopique capable de se déplacer à l’intérieur de tout le tractus gastro-intestinal. Dès le tout début, la coentreprise a été fortement soutenue par l’Institut coréen de science et de technologie (KIST).

Recherche-développement

Le projet commun implique des recherches sur la combinaison des applications pratiques avec la technologie de pointe pour mettre au point de nouveaux produits biomédicaux. L’élaboration de capsules endoscopiques était l’un des premiers objectifs du projet. L’équipe du Dr Menciassi a observé qu’une locomotion effective à l’intérieur d’une zone glissante et déformable comme l’intestin humain nécessitait l’intégration de deux facteurs. Premièrement, la capsule devait être capable de saisir le tissu, et deuxièmement, elle devait être capable de relâcher la prise et de se mouvoir à l’intérieur de l’intestin sans coller au tissu.

L’équipe de recherche s’est inspirée du mouvement de reptation des insectes et a inventé un micro-robot radiocommandé avec des pattes en crochet et des dents minuscules pour s’accrocher à la paroi intestinale. Pour le diriger, l’opérateur n’a pas besoin de plus de compétences techniques que pour jouer à un jeu vidéo. La capsule peut être avalée avec de l’eau exactement de la même manière qu’une pilule ordinaire. Très peu invasive, la capsule devrait réduire l’inconfort généralement associé aux méthodes endoscopiques traditionnelles. La capsule possède un certain nombre de micro-pattes qui non seulement exécutent les fonctions de serrer, de se déplacer et de tourner mais effectuent aussi d’autres tâches comme le prélèvement d’un échantillon de liquide et une biopsie.

Gestion de la propriété intellectuelle


Dessin de la capsule endoscopique téléportée de Mme Menciassi tel que présenté pour une demande PCT/IT2007/000259 au titre du PCT (recherche PATENTSCOPE®)

Sant’Anna a un dispositif bien organisé pour conseiller ses chercheurs et ses instituts de recherche sur les questions de propriété intellectuelle. Polo Sant’Anna Valdera (PSV), une unité de recherche et de formation de Sant’Anna, fournit des services de consultation détaillés sur le coût des brevets, des renseignements sur les méthodes et le calendrier pour présenter des demandes de brevet, des informations sur les marchés potentiels, les possibilités d’exploiter une invention, et les risques liés à la production industrielle d’une invention. Les chercheurs de Sant’Anna peuvent donc tirer profit des services du PSV, ce qui rend plus facile pour eux le dépôt de demandes de brevet. Les inventions générées par le projet commun entre Sant’Anna et l’IMC ont également été dûment protégées avec l’aide du PSV.

Brevets

Plusieurs demandes selon le Traité de coopération en matière de brevets (PCT) ont été déposées.  À la suite des demandes internationales de brevet déposées en vertu du système du PCT, l’appareil endoscopique est protégé par des brevets dans beaucoup de pays, y compris en Europe et aux États-Unis d’Amérique.  “Le PCT est un processus traditionnel que nous suivons dans mon institut pour la protection du savoir. Dans le cas présent, nous avons d’abord déposé une demande en Italie, puis dans un délai d’un an nous avons soumis une demande au titre du PCT”, a indiqué le Dr Menciassi. Avec son propre institut et d’autres partenaires, elle a déposé des demandes internationales de brevet dans le cadre du système PCT pour un certain nombre d’autres inventions.

Résultats commerciaux

Les microcapsules ont déjà passé les tests cliniques et devraient apporter une contribution importante dans le domaine des thérapies et de la chirurgie très peu invasives. Dans le cadre du projet entre Sant’Anna et l’IMC, plusieurs sociétés dérivées ont été créées pour les tests cliniques et la production de masse. Un de ces projets dérivés est la Versatile Endoscopic Capsule for Gastrointestinal Tumor Recognition and Therapy (VECTOR – capsule endoscopique polyvalente pour la reconnaissance et la thérapie des tumeurs gastro-intestinales) qui a débuté en 2006 avec le soutien de l’Union européenne. VECTOR est un consortium composé de groupes de recherche éminents, d’industriels et d’universitaires, ainsi que de cliniciens, de scientifiques médicaux et d’économistes de la santé. Les partenaires industriels du projet sont pleinement impliqués dans la mise au point et la production d’appareils et de composantes pour la capsule et les applications endoscopiques dans le cadre du nom de marque VECTOR.

En 2007, conjointement avec l’équipe travaillant sur l’endoscopie capsulaire à Santa’Anna, le Dr Menciassi s’est vu décerner le Well-Tech Award 2007 (Milan, Italie). Elle a également reçu le prix Gonfalone d’Argento en tant que l’un des 10 meilleurs jeunes chercheurs de Toscane (Italie).

Succès basé sur l’innovation en matière de recherche-développement

Le facteur le plus important sous-tendant la réussite des projets du Dr Menciassi est son ferme engagement dans la recherche innovante et futuriste. Elle a montré que les robots ne sont plus une fiction : ils peuvent en fait être mis au point et utilisés pour améliorer la qualité de nos vies.