Une méthode pour mesurer les propriétés mécaniques de l’œil afin de prédire les maladies qui l'affecteront et désigner les astronautes à risque avant qu’ils partent en orbite, voilà ce que proposent les chercheurs Santiago Costantino et Mark Lesk. En collaboration avec l’Agence spatiale canadienne et la NASA, les deux chercheurs québécois de l’Université de Montréal et du Centre de recherche de l'Hôpital Maisonneuve-Rosemont (HMR), qui fait partie du Centre intégré universitaire de santé et de services sociaux de l’Est-de-l’Île-de-Montréal, désirent mettre à profit leur expertise relative à la mesure de la rigidité de l’œil pour éviter aux astronautes les conséquences néfastes sur leur vision des voyages dans l'espace.
«Il est essentiel de s’intéresser à la santé oculaire des astronautes, puisque les répercussions négatives du manque de gravité sont claires et préoccupantes», explique Santiago Costantino, professeur au Département d'ophtalmologie de l'Université de Montréal et directeur de l'Unité de recherche en biophotonique du Centre de recherche de l’HMR.
En effet, de nombreux astronautes qui vont dans l’espace plus d’un mois développent le spaceflight associated neuro-ocular syndrome (SANS), qui touche principalement leurs nerfs optiques. La maladie entraîne une importante déformation du globe oculaire et des plis se forment sur la rétine. De retour sur Terre, certains astronautes guérissent en quelques semaines, alors que d’autres ont des problèmes de vision pendant des années.
«Cette méthode de mesure et d’évaluation permettrait de cibler les astronautes qui risquent de présenter les symptômes du SANS, nocifs à leur santé et susceptibles aussi de nuire aux succès des missions d’exploration spatiale», dit le professeur Costantino. Comme les symptômes s’accentuent avec la durée du séjour, il s’agit d’une préoccupation majeure pour les missions de trois ans planifiées sur Mars.
Une technologie non invasive conçue au Québec
En 2015, une équipe de chercheurs du Centre de recherche de l’HMR, dont font partie les Drs Costantino et Lesk, a inventé une technologie non invasive pour mesurer la rigidité de l’œil. Ils l’ont depuis appliquée cliniquement en la testant auprès de 400 patients atteints de glaucome. Cette méthode de dépistage consiste à mesurer le volume de sang qui entre dans l’œil à chaque battement de cœur. La rigidité est calculée à partir des changements du volume sanguin et de la pression à l’intérieur de l’œil.
«Comme la déformation du globe oculaire est une caractéristique chez les astronautes de retour sur Terre, notre hypothèse de travail est que la rigidité va influencer le degré de déformation de l’œil. Concrètement, un œil plus résistant serait moins déformé», indique Mark Lesk, médecin ophtalmologiste, professeur au Département d'ophtalmologie de l'Université de Montréal et chercheur à l'Unité de recherche sur les mécanismes pathophysiologiques du glaucome du Centre de recherche de l’HMR.
Une étude en trois temps: de Houston, puis l’espace, jusqu’au retour sur Terre
Au cours des prochains mois, pour vérifier leur hypothèse, les chercheurs vont prendre des mesures sur des astronautes à trois reprises: avant le départ, sur la base à Houston; pendant le vol, dans la Station spatiale internationale; puis au retour, pour voir la progression de la maladie. Les sujets étant rares – seulement une poignée d’astronautes s’envolent pour l’espace chaque année –, les chercheurs prévoient publier des résultats préliminaires d’ici deux ans.
Études en lien avec le projet
- Beaton, L., J. Mazzaferri, F. Lalonde, M. Hidalgo-Aguirre, D. Descovich, M. R. Lesk et S. Costantino. «Non-invasive measurement of choroidal volume change and ocular rigidity through automated segmentation of high-speed OCT imaging», Biomed Opt Express, vol. 6, no 5, avril 2015, p. 1694-1706.
- Sayah, D. N., J. Mazzaferri, P. Ghesquière, R. Duval, F. Rezende, S. Costantino et M. R. Lesk. «Non-invasive in vivo measurement of ocular rigidity: Clinical validation, repeatability and method improvement», Experimental Eye Research, vol. 190, janvier 2020, 107831.
À propos du CIUSSS de l'Est-de-l'Île-de-Montréal
Le Centre intégré universitaire de santé et de services sociaux de l’Est-de-l’Île-de-Montréal (CIUSSS-Est) regroupe l’Hôpital Maisonneuve-Rosemont, l’Hôpital Santa Cabrini, le CHSLD Polonais Marie-Curie-Sklodowska et l’Institut universitaire en santé mentale de Montréal, de même que les centres de santé et de services sociaux de Saint-Léonard et de Saint-Michel, de la Pointe-de-l’Île et Lucille-Teasdale. Affilié à l’Université de Montréal, le CIUSSS-Est conjugue les missions d’enseignement, d’évaluation et de recherche avec la formation de médecins et professionnels de la santé. Ses deux centres de recherche d’envergure se démarquent sur les plans national et international dans les sphères d’expertise que sont la santé mentale, l'immuno-oncologie, la santé de la vision, la néphrologie et la thérapie cellulaire.
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