Transfert de technologies ONERA : naissance d’une start-up

Née à partir d’une technologie développée dans les laboratoires optiques de l’ONERA, elle s’adresse au secteur du médical. Retour sur la genèse d'un projet entrepreneurial porté par trois ingénieurs de l'ONERA.

L’ONERA accompagne les initiatives

Thierry Quiguer, responsable
Relations Industrielles et
AccélérateurInterne à la DVPI *

Suite à une analyse d’opportunité et à la prise de position de la direction de la valorisation en faveur d'un accélérateur interne à l’ONERA, le dispositif IMPULSION voit le jour fin 2017. Les quelque 1600 personnels de recherche de l’ONERA ont dès lors accès sans limites à ce dispositif inclusif.  « On entre dans une logique d’accompagnement qui vise à faire émerger les idées, et tout le monde peut candidater » explique Thierry Quiguer, responsable Relations Industrielles et Accélérateur Interne à la DVPI.*

La méthode utilisée a pour vocation de faire mûrir les idées des scientifiques, pour les convertir en initiatives entrepreneuriales. « Certains de nos chercheurs ou ingénieurs peuvent avoir des idées technologiques et une appétence à créer une entreprise. Nous leur donnons la possibilité, pendant un temps dédié, de venir confronter leurs idées aux tendances du marché.  En fonction de la maturité du projet, on les suit, on les aiguille et on leur donne des outils. Ainsi, on accompagne et on nourrit le projet. »

Le microvasculoscope : un outil de diagnostique innovant

Avec une véritable volonté entrepreneuriale, Xavier Orlik, chercheur en optique à l’ONERA, et désormais président de la start up ITAE s’est porté volontaire pour bénéficier de l'accompagnement « IMPULSION »pour le projet ITAE. Animé par sa détermination d’utiliser la physique dans le but de développer de  nouvelles applications médicales, il a inventé avec ses associés Élise Colin Koeniguer et Aurélien Plyer du département Traitement de l’information et systèmes,  le microvasculoscope, qui utilise un éclairage laser et ses propriétés polarimétriques pour détecter les cancers de la peau. « Je savais que les cellules cancéreuses ont un métabolisme cellulaire beaucoup moins efficace que les cellules saines. En plus, elles se multiplient plus vite et ont donc besoin d’un apport énergétique encore plus important. » D’après le chercheur, les cellules tumorales pourraient avoir besoin entre 10 et 50 fois plus de nutriments que les cellules saines. Et donc d’une vascularisation plus dense pour les approvisionner.

Très rapidement, les efforts qu'effectue le chercheur pour visualiser cette particularité dans le domaine du visible sont contrariés par des mouvements imperceptibles à l'oeil nu, des constituants de la peau. « En effet, pour faire de l’imagerie polarimétrique de Mueller, il faut effectuer une séquence de 16 acquisitions, mais dans l'épaisseur de peau, beaucoup de cellules bougent en permanence. On a très rapidement été importuné par cette agitation. L’idée nous est donc venue d’étudier ce mouvement pour étudier le phénomène de cancérisation  d’une nouvelle manière. » Les résultats ne se sont pas fait attendre. En observant des mélanomes de souris grâce à une collaboration avec la Professeure Muriel Golzio de l’Institut de Pharmacologie et Biologie Structurale de Toulouse, les chercheurs se rendent compte que ce mouvement contient une information. « J’ai donc essayé de trouver une technologie capable d’utiliser et interpréter ce mouvement qui gênait à la base. Je travaillais déjà sur les tavelures (speckles), la manifestation des interférences optiques extrêmement sensibles aux micro-mouvements. J’ai donc essayé de coupler la polarimétrie, pour visualiser la peau en profondeur, et le speckle dynamique, pour détecter les micro-mouvements. »

Le microvasculoscope est donc né de l'association originale de ces deux techniques : l’interprétation des micro-mouvements pour visualiser des tumeurs, et l’utilisation de la polarimétrie pour détecter ces agitations en profondeur. Avec une longueur d’onde très pénétrante et optimisée pour faire rétrodiffuser les globules rouges, la microvascularisation se dessine, plus dense et évidente autour des mélanomes. Il est même possible de voir l’angiogenèse tumorale, c’est-à-dire de voir la tumeur se nourrir en temps réel et croître au fur et à mesure.

La physique au service de la médecine

Près de deux cancers mortels de la peau sur dix ne sont pas détectés lors de l’examen à œil nu ou au dermoscope, réalisé par un dermatologue. Les chercheurs s’accordent à dire que cette marge d’erreur de l’examen visuel est trop importante pour en faire l’unique méthode diagnostique.  D'autres outils s'avèrent donc nécessaires.

Le microvasculoscope fournit une image permettant potentiellement de fonder un diagnostic plus rapide et précis. La longueur d’onde utilisée permet de pénétrer jusqu’à 3 millimètres de profondeur et de détecter ainsi des éléments anormaux plus profonds qu’avec la seule utilisation de la lumière blanche, limitée à moins d’un demi-millimètre de pénétration.  Cette technologie simple, rapide et non invasive, devrait aider à déceler avec une précocité inégalée, des zones tumorales et à effectuer le suivi thérapeutique en temps réel lorsque l’ablation de la zone ne peut être pratiquée (ce qui est le cas pour de nombreux carcinomes). D’autre part, quand l’ablation est possible, les contours de la zone pourront être précisés par la visualisation des microvascularisations tumorales.
La précocité de détection est d’un intérêt majeur dans le cas du mélanome, car elle pourra éviter aux patients d’atteindre le stade métastatique, ce qui devrait conduire à une amélioration considérable de la prise en charge des patients.  De plus, le microvasculoscope fait abstraction de la diversité des patients. La couleur de peau ou le type de cancer, qui auraient pu faire varier l’interprétation des résultats par l’imagerie polarimétrique de Mueller, n’influencent pas les micro-mouvements, lesquels représentent ainsi un marqueur universel pour l'application à la cancérologie.  

L’échelle n’est pas non plus un problème. Le dispositif s'adapte à une large gamme de dimensions et peut même s’intégrer à des fibres optiques afin d'effectuer des observations à l’intérieur du corps. « Les domaines d'application sont donc innombrables et il va falloir du temps pour déterminer ce marché » s’enthousiasme Xavier Orlik. « En plus de notre très étroite collaboration avec le Professeur Gilles Favre du Centre de Recherche en Cancérologie de Toulouse, des Professeurs spécialisés en diabétologie, en  neurofibromatose et en réanimation nous ont déjà contactés pour des collaborations. D’autres applications telles que l’évaluation rapide de la prise d’une greffe de peau devraient aussi pouvoir bénéficier du microvasculoscope. »

Une IMPULSION qui profite à tous

Si ITAE Medical Research a pu aller aussi loin dans son développement, c’est grâce à l’accompagnement dont il a bénéficié dans le cadre du dispositif IMPULSION. À ce jour, un autre projet est en cours de maturation, et d’autres vont suivre.

Le processus a une double dynamique. Il permet de détecter des pépites dans les laboratoires de l’ONERA ; il a également vocation à motiver les chercheurs, en particulier les jeunes qui entrent à l’ONERA, et à les encourager à exploiter tout leur potentiel et leurs idées. Au bénéfice de toutes les parties.

* Direction Valorisation et Propriété Intellectuelle