#Curie2017

Entre physique et technologie, d’un côté, et médecine et éthique, de l’autre. Le besoin d'une coopération intégrée et interdisciplinaire.

Dans les écoles polytechniques, on développe les sciences exactes, les mathématiques, la physique et la chimie qui visent en principe à une meilleure compréhension du monde. Cependant, à coté des innombrables souffrances humaines et de l’immense courage des médecins pionniers, c’est le développement des sciences fondamentales qui était la principale force motrice pour le développement de ce dont nous disposons aujourd’hui comme outils de la médecine moderne. Un si grand engagement en faveur de la pratique clinique a seulement commencé il y a 100 ans, mais le lien fascinant entre la physique et la médecine a une histoire beaucoup plus longue.

C’est depuis l’Antiquité que nous utilisons, pour diagnostiquer et traiter les maladies, des phénomènes physiques tels que la chaleur ou la lumière. Et c’est depuis le Moyen Âge, grâce au polymathe irakien dont le nom latin est ALHAZEN, que nous avons une science fondée sur des expériences. Il a posé les bases de la physiologie de la vision. De grands progrès dans ce domaine ont également été réalisés par Wittelon, un scientifique polyvalent polonais, originaire de Legnica et né au début du XIII^e siècle. Bien qu’il ne jouisse pas d’une aussi grande renommée qu’Alhazen, ses réalisations ont été récemment „redécouvertes” et jugées à leur juste valeur. Dans l’un des derniers numéros de la revue « Lancet », il est même présenté comme le père de la physiologie et de l’optique de la vision, à égalité avec Alhazen.

À la Renaissance, apparaît le premier physicien et ingénieur biomédical, qu’est sans aucun doute Léonard de Vinci. Les principes physiques lui ont servi de point de départ à la compréhension des fonctions du corps humain. Ses travaux ont eu comme résultat la construction d’un premier robot – un chevalier mécanique. Après la révolution scientifique du XVII^e siècle, certains pionniers de la physique médicale ont développé une approche essentiellement mécanique de la physiologie, tandis que d’autres se sont servis des idées dérivées de la physique pour comprendre la nature même de la vie. Andreas Vesalius découvre que le cœur fonctionne comme une pompe, et William Harvey, que le sang est transporté via le système cardio-vasculaire que le cœur fait fonctionner. Vers la fin du XIX^e siècle, les découvertes révolutionnaires des rayonnements et de la radioactivité ont ouvert une nouvelle ère de diagnostic et de traitement médical basés sur la radiothérapie.

Cette découverte a été couronnée par le premier prix Nobel de physique pour plus tard permettre la découverte de la structure hélicoïdale de l’ADN, l’invention de la tomodensitométrie ou de la radiothérapie dans le traitement des cancers. La découverte de l’antimatière en 1932 a conduit au développement d’une technologie d’imagerie médicale unique, à savoir la tomographie par émission de positons (TEP), qui aujourd’hui permet de détecter les premiers stades des cancers, de la maladie d’Alzheimer ou des maladies du système cardio-vasculaire. La physique quantique et la découverte de la supraconductivité ont permis des progrès dans le domaine de la technique d’imagerie par résonance magnétique grâce à laquelle on arrive à obtenir des images des structures internes du corps et aussi, plus récemment, des fonctions du cerveau humain.

Cette année, nous célébrons le 150^e anniversaire de la naissance de Maria Curie-Skłodowska. Son histoire montre de la meilleure manière possible le potentiel de la conscience de l’importance des résultats de la recherche fondamentale en chimie ou en physique, pour les développements en médecine. La découverte du radium et du polonium, honorée par le deuxième prix Nobel pour Marie Skłodowska, a été la raison directe du développement de la radio- et chimiothérapie modernes.

Les premiers travaux de Marie et Pierre sur la radioactivité contenaient déjà des éléments d’application en médecine. On sait que le professeur Curie a soigné son bras en l’exposant pendant plusieurs heures à l’action du radium et la plaie qui ne parvenait pas à cicatriser a été l’objet de ses observations et son étude. La conséquence directe des travaux sur le radium et le polonium, outre évidemment le feu dans les cœurs des savants attisé par ces rayonnements mystérieux, comme se plaisait à dire la presse de l’époque, a été la création de l’Institut du Radium où on menait les toutes premières recherches interdisciplinaires en chimie, physique et médecine. Cela, à son tour, a sauvé la vie de nombreux soldats pendant la Première Guerre mondiale. Marie et sa fille ont collecté des appareils à rayons X de tous les ateliers parisiens, les ont installés dans des voitures pour organiser le diagnostic médical de terrain. Ces voitures étaient connues sous le nom de „petites curies”. Pour mener à bien son projet, Marie a été une des premières femmes, une fois de plus, à passer son permis de conduire.

Aujourd’hui, les progrès en médecine, comme jamais auparavant, ne sont possibles que grâce à la coopération entre les scientifiques de divers domaines de la science. En tant que médecin, depuis le début de mon travail, je suis témoin d’une énorme dépendance des progrès en médecine de la coopération interdisciplinaire intégrée entre diverses disciplines scientifiques. Cette prise de conscience a été pour moi une source d’inspiration directe pour créer en 2006 le centre de recherche et de développement au sein de l’Hôpital spécialisé de Wrocław. Quand, en 2006, l’hôpital que je dirigeais a reçu ce statut, en devenant une unité scientifique, nous avons commencé une activité de recherche qui visait à résoudre les difficiles problèmes qu’une population vieillissante, exposée aux maladies civilisationnelles, avait à affronter.

C’est ainsi qu’est né le projet WroVasc – le Centre intégré de médecine cardio-vasculaire. On trouve encore des gens qui ignorent qu’aujourd’hui, au début du XXI^e siècle, la première cause d’amputation de membres dans notre pays est leur ischémie résultant de l’athérosclérose et du diabète qui provoquent un rétrécissement ou un blocage des artères des membres inférieurs. Pour cette raison, 9 000 amputations sont effectuées chaque année en Pologne, soit six fois plus qu’en Europe. Nous sommes aussi le seul pays où la situation se détériore par rapport à ce qu’elle était une décennie plus tôt. Un mécanisme similaire se cache derrière la cause de l’insuffisance cardiaque et des infarctus du myocarde dont le nombre atteint 87 000 cas dans notre pays. En créant WroVasc, je voulais essayer de résoudre ces problèmes en mettant à profit les compétences des équipes de recherche interdisciplinaires. C’est pourquoi j’ai invité à participer à ce projet des scientifiques de différents centres d’enseignement supérieur : l’École polytechnique de Wrocław, l’Université des Sciences de la vie, les Universités de médecine de Wrocław et de Poznań, l’Université de l’Éducation physique, l’Institut d’Immunologie et de Traitements expérimentaux de l’Académie Polonaise des Sciences, l’Université de Łódź ainsi que le Collegium medicum de l’Université Jagellonne.

Durant les cinq années qu’a duré le projet, dans les 23 équipes de recherche nous avons tenté de nous mesurer aux problèmes liés principalement à la recherche des mécanismes moléculaires des lésions athérosclérotiques et la mise au point de nouvelles méthodes diagnostiques et thérapeutiques pour les besoins de traitement et de prévention face à cette maladie. Une grande partie des recherches ont été réalisés à l’École polytechnique de Wrocław. À la suite de ces travaux, nous avons obtenu, en coopération avec l’unité de Technologie organique et pharmaceutique, un nouveau groupe de substances dont l’action anticoagulante efficace a été prouvée et qui peuvent être une excellente alternative aux héparines purifiées provenant d’intestins de porcs. La coopération avec le Département de génie biomédical a également permis de proposer des solutions potentielles pour sécuriser le sang lors de son stockage et de sa circulation extracorporelle, qui sont désormais entrées dans la phase de préparation à la mise en œuvre. Aussi, la coopération, depuis de longues années, avec l’Unité de génie biomédical et mécanique expérimentale, commencée bien avant la réalisation du projet, a permis de développer les recherches sur de nouveaux matériaux qui pourraient être utilisés dans la fabrication de greffes de stent.

Les résultats de ces recherches fondamentales menées dans le cadre du projet nous ont fourni – à nous les médecins – de nouveaux outils facilitant les prises de décision pour optimiser les greffes vasculaires, la correction des sténoses des systèmes veineux, ou le traitement des maladies ischémiques, en particulier celles qui sont la cause directe de tant d’amputations. Aujourd’hui, notre travail combinant médecine, physique et ingénierie, est axé sur le développement de la nanomédecine, y compris des technologies de l’administration ciblée de médicaments. Le médicament concu est actuellement en phase de préparation à la fabrication, et la technologie mise au point a permis de créer une usine polonaise de médicaments liposomaux. Nous nous préparons également à entamer la procédure de mise de prothèse à 30 patients en utilisant la première prothèse bionique de la main développée par des diplômés de l’École polytechnique de Wrocław, issus du groupe du professeur Romuald Będziński.

Jusqu’à présent, l’objectif principal des progrès en médecine a été de prolonger la vie qui, au tournant du siècle dernier, a augmenté en moyenne de 40 ans. Aujourd’hui, l’objectif est d’améliorer la qualité de vie. Cela ne peut pas être réalisé que par la médecine. On peut le réaliser uniquement grâce à l’effort conjoint de nombreux domaines scientifiques. Les sciences techniques et d’ingénierie ont marqué toutes les étapes de la procédure médicale, du diagnostic au traitement en passant par la convalescence. Les méthodes de diagnostic modernes telles que l’imagerie ou les biocapteurs quantitatifs, appuyées par des méthodes de la génomique, permettent de faire, au moment adéquat et d’une manière appropriée, une intervention médicale optimale pour le malade, dont l’étendue est presque illimitée, grâce à des dispositifs techniques maintenant les processus vitaux et des outils chirurgicaux conçus de manière à aider efficacement le médecin.

Le robot chirurgical fait sans aucun doute partie de tels outils. Je ne vais pas détailler ici l’histoire du difficile chemin qu’a eu à traverser la chirurgie robotique dans notre pays, depuis l’achat du premier robot chirurgical da Vinci; mais aujourd’hui, après 7 ans d’efforts, je peux partager avec vous la dernière excellente nouvelle : pour la première fois en Pologne, pour trois indications, les interventions avec l’aide du robot ont acquis le statut de traitements remboursables. Je suis sûr que les commandes autour de la table d’opération „Infirmière, bistouri”, les gants tachés de sang et les plaies béantes feront bientôt partie de l’histoire ancienne. Le chirurgien, à travers les bras mécaniques du robot équipés d’instruments chirurgicaux et de caméras chargés de transmettre les images de l’intérieur du corps, est désormais en mesure d’opérer étant lui-même éloigné de plusieurs centaines de kilomètres de la table d’opération. Ce succès n’aurait pas été possible sans l’engagement du feu professeur Daniel Józef Bem, cofondateur du Centre de Réseautage et de Superordinateur de Wrocław qui, en 1994, en connectant l’Hôpital spécialisé de Wrocław au Réseau universitaire de Wrocław, nous a ouvert en quelque sorte une fenêtre sur le monde. Aujourd’hui, le haut débit et des serveurs efficaces sont une nécessité pour développer la télémédecine et la chirurgie robotique avec la possibilité d’opérer à distance.

On peut dire que la médecine contemporaine est un hybride combinant sciences de la vie et sciences d’ingénierie, soutenu par une infrastructure technique complexe et en constante évolution. Des appareils de plus en plus sophistiqués et une utilisation croissante en médecine de l’électronique éloignent le malade du médecin. Cela m’inquiète, en tant que médecin, praticien et être humain ordinaire ayant fait l’expérience de ce qu’est la maladie. Y a-t-il encore une place pour les médecins dans ce monde intégré et hybridisé de la médecine du futur? Pouvez-vous imaginer un monde sans médecins? Bien sûr, beaucoup de gens n’aiment pas les visites chez le médecin, mais peut-être viendra-t-il le temps où de telles visites nous manqueront ?

L’avenir appartient probablement aux „médecins virtuels” – des logiciels automatiques qui sauront diagnostiquer correctement 95% des maladies les plus communes. Le programme, muni d’un registre complet de nos gènes, décidera du déroulement du traitement lequel tiendra compte des facteurs de risque génétiques, et notre santé sera surveillée doucement et sans effort plusieurs fois par jour sans nous importuner. Les réactions du malade, ses sentiments, ses peurs et ses angoisses n’ont pas changé pourtant. Le patient a besoin du contact personnel avec le médecin, de sa chaleur, de son regard et surtout de pouvoir parler avec lui. Cela est dû au fait que l’homme, à côté de sa dimension physique, possède une dimension spirituelle, mentale et sociale. Hippocrate a déjà remarqué que l’on devait traiter le malade dans son ensemble, et pas seulement une maladie spécifique. Le médecin a également besoin du contact avec le patient. J’ai ressenti ce besoin durant toutes les années de mon travail. Je l’ai ressenti très fort en tant que patient. J’en appelle donc à l’humanisme en médecine, pour que dans cet émerveillement et cet enthousiasme devant les possibilités qu’offrent les technologies, l’homme ne soit pas oublié. Car, que nous nous servions d’ordinateur, de robot ou de bistouri, nous soignons toujours, et rien ne le changera, des êtres humains en chair et en os dont chacun et chacune a ses besoins spirituels et mentaux.

Je me réjouis tout particulièrement de constater que les étudiants du Cercle scientifique d’ingénierie biomédicale « Micela » le comprennent. Durant les derniers six mois, dans mon hôpital, ils ont occupé la fonction d’assistants du patient dans le cadre de leurs stages professionnels. Ces quelques mois passés à réaliser un projet commun ont amélioré la communication au sein de l’hôpital. Ils ont permis d’établir des plans de communication professionnels, mais aussi ont amélioré les soins apportés aux malades qui, venant aujourd’hui se faire soigner à l’hôpital, ne se sentent plus perdus lorsqu’ils sont accompagnés d’un tel assistant. On sait bien que les études de médecine et de para-médecine, dans une large mesure, devraient être fondées sur une expérience que l’on peut acquérir uniquement dans un établissement de soins garantissant une préparation pratique à l’exercice du métier d’ingénieur biomédical ou d’un futur médecin. L’hôpital est, en réalité, un organisme vivant et dynamique que l’on ne peut pas transférer dans les bâtiments de l’université.

Je suis étonné de voir les rêves d’autrefois devenir réalité aujourd’hui. J’ai grandi dans une génération intriguée par la technologie, fière de ses réalisations et convaincue de la pertinence du progrès technologique. À une époque où il n’y avait ni de revues à accès libre, ni la liste JCR, ni l’indice de Hirsch et où le seul objectif qui guidait les découvertes était la recherche consciencieuse de la vérité. La quête de la vérité, la passion et le dévouement qui guidaient alors les gens, faisaient que le professeur d’université et le médecin occupaient les premières places dans les classements des métiers de prestige, principalement en tant que métiers dignes de la confiance publique. Édith Stein, née à Wrocław et sainte, a dit : « Qui cherche la vérité, consciemment ou inconsciemment, cherche Dieu même sans croire en lui ». La communauté universitaire – universitas, dans le latin du Moyen Âge – est une communauté de gens cherchant la vérité c’est-à-dire ce qui est l’essence même de la science et, par conséquent, du progrès. Elle a été et continue à être une communauté d’individualistes, mais ces chemins individuels de la recherche possèdent et doivent posséder un objectif commun, qui est le bien de l’homme. Il est surprenant qu’aujourd’hui, avec beaucoup plus de ressources techniques, financières et humaines, 70% des résultats des recherches scientifiques ne soient pas reproductibles, selon l’un des derniers numéros de la revue « Nature ». Cela se traduit directement par un ralentissement des progrès dans la lutte contre le cancer et les maladies civilisationnelles. Ne perdons-nous pas aujourd’hui, face à de tels faits, le sens même de la science ?

Par rapport à la science, en particulier à la médecine, la science sait ce qu’elle est mais ne sait pas forcément ce qu’elle devrait être, c’est pourquoi les vérités contenues dans les encycliques de Jean-Paul II « Fides et Ratio » et « Veritatis Splendor » sont, pour quelqu’un qui se donnerait la peine de réfléchir, comme des poteaux indicateurs pour la conscience à la croisée des chemins de la raison et de la foi.

Dans l’encyclique « Fides et Ratio », Saint Jean-Paul II exprime son admiration et ses encouragements aux valeureux pionniers de la recherche scientifique, tout en exhortant les scientifiques à « poursuivre leurs efforts en demeurant toujours dans la perspective sapientielle, dans laquelle les acquis scientifiques et technologiques s’associent aux valeurs philosophiques et éthiques qui sont des manifestations spécifiques et essentielles de la personne humaine ».

Ce contexte humain a une signification particulière aujourd’hui, car devant la médecine, sous nos yeux, s’ouvrent des perspectives presque illimitées, sans précédent. La science se retrouve devant un choix des plus difficiles touchant les plus profondes valeurs éthiques et morales qui échappent aux définitions juridiques et aux pratiques coutumières en vigueur jusque-là. De plus, ce sont des choix qui se rapprochent dangereusement de la sphère même du sacré.

Dans cette course au prolongement de la vie maintenue en bonne santé, il est nécessaire de faire habilement l’équilibre entre tous les besoins de l’âme, de l’esprit et du corps. C’est le secret de la longévité dans la santé et le bonheur. Ce développement durable de la médecine n’est possible que si on parvient à imposer une coopération intégrée et interdisciplinaire.

Wojciech Witkiewicz
Conférence tenue le 15 novembre 2017 lors de la cérémonie de remise du titre de docteur honoris causa au professeur Wojciech Witkiewicz par l’École polytechnique de Wrocław.