Des solutions novatrices aux problèmes de santé épineux dans les pays en développement sont en train d’être élaborées avec une étonnante régularité dans un laboratoire de la Rice University de Houston.
C'est là que Rebecca Richards-Kortum, professeur de bio-ingénierie, a passé 12 ans à diriger des équipes d'étudiants, de médecins, de scientifiques et de professionnels de la santé ici et dans le monde entier, en collaboration avec sa collègue Maria Oden, en proposant des technologies performantes et économiques. pour les pays pauvres en ressources.
Accomplir des objectifs impossibles tout en assumant de multiples responsabilités fait partie de l'ADN de Richards-Kortum.
En plus d’enseigner et de travailler en laboratoire, elle effectue de nombreux voyages de recherche à l’étranger. La mère de six enfants âgée de 53 ans, dont deux filles qu'elle a adoptées d'Ethiopie avec son mari, est également une coureuse de marathon. Avec des yeux chauds et curieux et une voix apaisante, il n’est pas surprenant que le fait d’être une mère ait eu une influence décisive sur les problèmes qu’elle entreprend. Par exemple, elle collabore avec Elizabeth Molyneux, pédiatre et professeure au Malawi, depuis des années. Vers 2009, Molyneux lui a dit que de nombreux bébés naissent prématurément au Malawi et que la moitié d’entre eux ont des difficultés à respirer.
À l'échelle mondiale, les infections respiratoires sont l'une des principales causes de décès chez les enfants de moins de cinq ans. Au Malawi, pays enclavé du sud de l'Afrique légèrement plus petit que la Pennsylvanie, le taux de survie des bébés prématurés souffrant de détresse respiratoire n'était que d'environ 25%.
Les bébés américains nés avec des problèmes respiratoires peuvent être traités avec une thérapie disponible depuis les années 1970, appelée pression continue des voies respiratoires positives à bulles (bCPAP). Un courant d'air sous pression fourni aux sacs à air du nourrisson les maintient ouverts. Le prix de la thérapie commence aux alentours de 6 000 dollars - bien au-delà de la portée de la plupart des hôpitaux de sociétés fragiles.
Richards-Kortum a confié à ses étudiants en bio-ingénierie la tâche de créer un système bCPAP abordable et capable de fonctionner dans des environnements difficiles. En 2010, ils ont mis au point un prototype appelé dispositif CPAP Pumani au prix de 150 $. Ils ont demandé un brevet sur l'appareil. Il a utilisé des pompes d'aquarium de poisson achetées dans une animalerie locale pour fournir la même pression et le même débit que son homologue plus coûteux, le Texas Children's Hospital.
Après une évaluation clinique, le taux de survie des bébés en détresse respiratoire au Malawi est passé de 24% à 65%. Un modèle mis à jour qui se vend environ 800 dollars est disponible auprès de 3rd Stone Design, une société basée à San Rafael, en Californie.
"Il est utilisé dans plus de 30 pays, y compris tous les hôpitaux publics, centraux et de district du Malawi, où il a été créé à l'origine", a déclaré Richards-Kortum. "Nous avons choisi le nom de Pumani car il signifie" respire de manière reposante "dans la langue locale."
Richards-Kortum est le fondateur et directeur de l'institut Rice pour la santé mondiale et co-créateur avec Oden de son programme de premier cycle, Au-delà des frontières traditionnelles. Outre des cours d'ingénierie, de sociologie et d'économie, les étudiants ont eu la chance de se lancer dans la conception au cours d'un projet d'introduction de huit semaines, avant de passer aux défis de conception d'un semestre et d'un an.
À la fin du semestre, ils peuvent postuler pour des stages d'été à l'endroit où le projet a été lancé et obtenir des critiques de leurs concepteurs en début de carrière auprès des travailleurs sur le terrain. De nombreux étudiants rentrent chez eux pour poursuivre leurs études et perfectionner un design adapté à un usage clinique, tel que le dispositif Pumani CPAP. Cette recherche a abouti à des dizaines de brevets et à des relations de travail avec des hôpitaux au Rwanda, au Salvador, au Brésil, au Botswana, en Chine et ailleurs.
Prenez la jaunisse, une maladie qui provoque un jaunissement de la peau. Il se produit lorsque la bilirubine, une substance brun rougeâtre qui provient de la dégradation des globules rouges, s'accumule dans le corps. De nombreux nourrissons, en particulier les prématurés, sont sensibles. Si elle n'est pas traitée, l'accumulation de bilirubine peut entraîner une forme de lésion cérébrale appelée kernicterus et même la mort. Les médecins peuvent traiter la jaunisse avec l’un des nombreux dispositifs LED à lumière bleue bon marché disponibles au Malawi.
Mais le vrai problème, selon Richards-Kortum, est le diagnostic de la jaunisse néonatale, "en particulier chez les bébés à la peau foncée où il devient plus difficile d’apprécier le jaunissement de la peau". La technologie de diagnostic actuelle repose généralement sur des centrifugeuses ou des spectrophotomètres trop coûteux pour de nombreux hôpitaux dans les pays en développement.
En 2014, l'équipe de Richards-Kortum a mis au point un appareil de diagnostic de l'ictère appelé BiliSpec, un lecteur alimenté par pile avec trois DEL et une photodiode permettant de déterminer la quantité de bilirubine dans le système. Les cliniciens des hôpitaux peuvent prélever une goutte de sang de bébé et l'appliquer sur un morceau de papier jetable séparant le plasma.
Une fois que la bandelette est insérée dans le lecteur, les médecins peuvent obtenir une mesure claire de la molécule provoquant l'ictère en une minute environ. Le dispositif, dont la fabrication coûte moins de 100 dollars, a été testé lors d’une évaluation clinique sur environ 70 bébés au Malawi, conformément aux normes de performance américaines. En août dernier, Richards-Kortum a reçu un financement pour mener des essais cliniques à grande échelle et jeter les bases de la fabrication de BiliSpec au Malawi.
Parfois, une avancée dans un domaine peut également améliorer la vie dans d'autres parties d'un hôpital. Exemple: une pompe à seringue mise au point pour l'hôpital central Queen Elizabeth au Malawi.
Comme les bébés ont un très petit volume sanguin, tous les médicaments par voie intraveineuse doivent être délivrés à un rythme précis. Les pics de tension et les pannes de courant dans les hôpitaux du Malawi ont rendu leurs appareils disponibles peu pratiques et inefficaces.
Richards-Kortum et ses étudiants ont proposé une pompe peu coûteuse (500 $) fonctionnant sur batterie et pouvant durer plus de 60 heures, même en cas de panne de courant. Un ressort à force constante, semblable à celui que l'on trouve dans un ouvre-porte de garage électrique, fournit l'énergie nécessaire au travail du piston.
Mais la pompe à seringue a également aidé les futures mères.
Les femmes qui souffrent d'hypertension artérielle pendant la grossesse, une condition appelée prééclampsie, sont généralement traitées par injections de sulfate de magnésium.
"Si vous ne disposez pas d'une pompe à seringue, vous devez vous faire injecter ce médicament par voie intramusculaire", déclare Richards-Kortum. "C'est extrêmement douloureux. Nous utilisons donc la même pompe à seringue pour délivrer le sulfate de magnésium dans la maternité."
Non seulement cela contrôle le taux d'injection pour rendre le médicament plus efficace, mais c'est aussi beaucoup plus confortable pour les mères.
"Je pensais que les gens seraient peut-être plus réticents à adopter les nouvelles technologies, mais en réalité, c'est l'inverse à 100%", a déclaré Richards-Kortum. "Ils sont absolument de véritables partenaires pour essayer d'aller de l'avant."
Bien que ces inventions aient transformé la vie, la contribution la plus durable de Richards-Kortum pourrait être la formation de futurs résolveurs de problèmes et innovateurs - une distinction citée lorsqu'elle a été nommée Fellow de la MacArthur Foundation en 2016 et a reçu une «subvention de génie» de 625 000 $.
"Il y a beaucoup de pouvoir chez les jeunes de 18, 19 et 20 ans qui sont au sommet de leur créativité et qui ne se sont pas fait dire qu'on ne pouvait pas le faire de cette façon", a déclaré Richards-Kortum. "C'est amusant à regarder."
Robert Lerose est un écrivain basé à New York. Ses travaux ont paru dans The Christian Science Monitor, Newsday, The Costco Connection, Hemispheres et d'autres publications.
