La peau assure de nombreuses fonctions parmi lesquelles la communication avec l’environnement, la thermorégulation et la protection contre les agressions externes. En effet, à son rôle de barrière physique, s’ajoute un rôle de défense immunologique enclenché grâce aux cellules sentinelles présentes dans l’épiderme.

L’éventail des pathologies cutanées s’étend de maladies bénignes mais pouvant avoir un retentissement majeur pour les patients jusqu’à des pathologies sévères pouvant engager le pronostic vital comme le mélanome. Parmi les pathologies les plus courantes, on peut citer l’acné qui se développe au niveau des follicules pilosébacés. Le psoriasis est une autre pathologie courante caractérisée par une inflammation chronique de la peau. Les solutions thérapeutiques diffèrent selon le niveau de sévérité, de l’application topique jusqu’à des traitements immunosuppresseurs administrés par voie systémique. La prise en charge des formes sévères a été révolutionnée par l’arrivée récente des médicaments biologiques qui ciblent spécifiquement des cytokines impliquées dans la cascade inflammatoire. La peau est également le siège de pathologies cancéreuses dont les plus courantes sont les carcinomes baso-cellulaires des sujets âgés, peu invasifs et traités par voie topique ou chirurgie. Les résultats cliniques des biothérapies et la caractérisation moléculaire des lésions permettent aujourd’hui de mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques sous-jacents et d’envisager de nouvelles thérapeutiques plus ciblées.

La filière cosmétique française, leader mondial, est un contributeur majeur à notre économie. Le marché cosmétique connaît une croissance internationale importante qui motive de forts investissements R&D, en Asie notamment.

L’évolution des réglementations et des attentes consommateur ont largement complexifié le développement de produits innovants. Il faut aujourd’hui démontrer la sécurité du produit sans expérimentation animale, inventer des produits stables en limitant l’usage de conservateurs, remplacer les matières premières « pétrochimiques » par des ingrédients « naturels » (issus de la phytochimie ou des biotechnologies), répondre aux exigences réglementaires spécifiques à chaque continent, etc.

L’open innovation devient la clé pour cette industrie, notamment par la mise en œuvre de collaborations entre les organismes de recherche académique et les entreprises. De nombreux exemples sont donnés.

La peau est le siège de réactions d’oxydo-réduction liées à son métabolisme, mais aussi influencées par certains facteurs environnementaux comme la lumière solaire, la pollution, certains médicaments, etc. Des équipements chimiques et enzymatiques permettent de maintenir une homéostasie cutanée, mais un déséquilibre peut provoquer une situation de stress oxydant aigu ou chronique susceptible d’entraîner des désordres cutanés cosmétiques mais parfois aussi des situations pathologiques : altération de la qualité de la peau, vieillissement accéléré, cancers, etc.

Après l’évocation de généralités sur les mécanismes et les cibles du stress oxydant dans la peau, un point est fait sur les dernières avancées de l’un des principaux acteurs moléculaires assurant le contrôle des défenses anti oxydantes naturelles. Ensuite, les éléments démontrant le comportement pro-oxydant paradoxal de la mélanine et son implication probable dans l’augmentation du risque de mélanome sont discutés.

Plus de trente années de recherche ont permis de développer différents modèles de peau dédiés à la recherche de connaissance, à la détection de la sécurité mais aussi à l’évaluation de l’efficacité des ingrédients et des produits finis cosmétiques.

Dans le domaine de la sécurité, aujourd’hui sept méthodes alternatives validées au niveau européen et officialisées par l’OCDE, plusieurs dizaines de publications scientifiques et de nombreuses interventions dans les congrès internationaux témoignent d’une contribution significative dans ce domaine scientifique et technique complexe. Aujourd’hui le terme prédictif a remplacé celui d’alternatif pour tenir compte des progrès des autres approches in silico, QSAR, read across, etc., qui, couplées à des méthodes plus classiques, permettent de gagner en prédiction. Tous ces domaines recèlent de nombreux exemples. Malgré ces progrès, certains défis sont encore devant nous, en particulier dans le domaine de la prédiction de la toxicologie systémique.

Le degré de pigmentation constitutive de la peau est en grande partie responsable de la sensibilité individuelle à l’exposition UV. Sa pertinence physiologique a été évaluée dans différentes zones géographiques.

Pour mieux comprendre la corrélation entre la couleur de la peau et la sensibilité aux UV, la connaissance fine des mélanines et en particulier la proportion entre l’eumélanine photo-protectrice et la phéomélanine photo-toxique est essentielle. La quantification des mélanines dans un grand nombre d’échantillons avec une large distribution d’intensités de pigmentation montre une bonne corrélation entre l’ITA (Individual Typology Angle - angle typologique individuel) et la mélanine totale et également entre l’ITA et l’eumélanine, confirmant le faible contenu en eumélanine photo-protectrice des peaux plus claires et pouvant expliquer leur plus grande sensibilité aux UV. En parallèle, des peaux reconstruites de différents phénotypes ont été élaborées afin de modéliser ces phénotypes in vitro. Ces outils de laboratoire permettront d’étudier plus finement leur réponse aux UV.

Les très nombreux objets découverts dans des sépultures sont une source extraordinaire d’étude des coutumes de la vie quotidienne durant l’Antiquité. En particulier, les fouilles de tombes égyptiennes ou gréco-romaines ont livré des objets et des matières qui servaient pour les soins de la peau et le maquillage.
 

Les analyses chimiques effectuées sur des prélèvements permettent de déterminer les composants organiques et minéraux qui constituaient les fards, les onguents, les crèmes ainsi que différentes autres substances médicales. Associées à l’étude précise des textes anciens, ces données montrent la mise en œuvre de procédés complexes de formulation.

Quelques exemples concrets révèlent une remarquable continuité des demandes et des savoir-faire dans le domaine de la dermo-cosmétique à travers les âges.

La recherche de nouvelles molécules actives ou de nouveaux ingrédients à partir de plantes ou d’organismes marins reste un enjeu majeur pour élaborer des cosmétiques, des médicaments, des produits agroalimentaires ou phytosanitaires.

La nature est un gigantesque fournisseur de molécules actives que la nature met à notre disposition pour élaborer des molécules plus complexes ou tout simplement pour comprendre les raisons pour lesquelles une plante donnée possède une certaine activité selon les différentes pharmacopées.

Mais la faible représentation de certaines espèces intéressantes ne permet pas toujours leur utilisation commerciale, et il est indispensable d’identifier les structures responsables d’une activité donnée pour pouvoir les élaborer par synthèse ou biosynthèse ou les obtenir à partir d’autres sources naturelles.

Les différents procédés d’extraction, d’isolement et de caractérisation de certains actifs issus de plantes sont présentés ainsi que quelques exemples d’applications en cosmétique.

Le développement des nouvelles technologies de l’énergie pour l’exploitation des énergies renouvelables, comme l’énergie solaire ou l’énergie éolienne diluées et intermittentes, nécessite celui des procédés de stockage de l’énergie. Une façon de stocker ces énergies est de les transformer en énergie chimique, par exemple en convertissant le gaz carbonique en molécules carbonées, à travers la formation de liaisons carbone-hydrogène et carbone-carbone, riches en énergie.

C’est ce que fait la nature (plantes, microalgues, cyanobactéries) avec ce processus biologique fascinant qu’est la photosynthèse qui permet de stocker l’énergie solaire en convertissant l’eau et le CO₂ en biomasse. Une nouvelle chimie est donc à développer à travers toutes les réactions possibles de valorisation du CO₂. Malheureusement, le défi est grand tellement la molécule de CO₂ est stable. Les contraintes en effet ne sont pas seulement thermodynamiques mais également cinétiques. Il faut donc mettre au point des procédés performants, notamment avec le développement de catalyseurs efficaces pour les réactions étudiées.

L’exposé fait le point sur la question de la capture et de la séquestration du CO₂, sur l’utilisation actuelle du CO₂ dans l’industrie (production d’urée, méthanol, monoxyde de carbone, acide formique et carbonates), enfin des technologies émergentes (hydrogénation, électroréduction et photoréduction du CO₂, synthèse de polycarbonates, chimie fine, biotechnologies…).

La Terre est actuellement en état de déséquilibre énergétique : elle absorbe plus d’énergie du soleil qu’elle n’en réémet vers l’espace. Ce surplus d’énergie s’accumule principalement dans l’océan sous forme de chaleur. Néanmoins, une partie de l’excès d’énergie sert à réchauffer la basse atmosphère et à faire fondre les glaces (banquise, glaciers, calottes polaires). Une des conséquences du réchauffement de l’océan et de la fonte des glaces continentales (glaciers, Groenland et Antarctique) est l’élévation du niveau de la mer.
 

Cette hausse est mesurée avec grande précision par satellite depuis le début des années 1990. Depuis cette date, le niveau moyen global de la mer s’est élevé de plus de 3 mm par an, valeur double de celle mesurée par les marégraphes au cours du XX^e siècle. On observe aussi que cette hausse est loin d’être uniforme : dans certaines régions, la mer s’est élevée 3 à 4 fois plus que la moyenne globale.
Grâce aux observations dont on dispose aujourd’hui, nous savons que la hausse du niveau de la mer des dernières décennies résulte en partie du réchauffement de l’océan (qui se dilate) et de l’apport d’eau douce dû à la fonte des glaciers de montagne et des calottes polaires (le Groenland et l’Antarctique). Les modèles d’évolution du climat prédisent que la hausse du niveau de la mer se poursuivra au cours du XXI^e siècle, et même au-delà, avec une vitesse qui dépendra les scénarios de réchauffement, donc des émissions de gaz à effet de serre. Et comme aujourd’hui, cette hausse ne sera pas uniforme. Certaines zones côtières basses et souvent très peuplées de la planète seront particulièrement affectées par ce phénomène qui amplifiera la vulnérabilité de ces régions.

La chute du prix du baril menace-t-elle le développement des énergies alternatives ? On rappellera en introduction l’historique des chocs pétroliers et des contre-chocs et leur influence sur la recherche dans le domaine des énergies « propres ». Seront pointés les points positifs de la chute récente du prix du baril à la fois pour l’industrie et le particulier. Les points négatifs pour les compagnies énergétiques et les investissements seront analysés.

Avec une vision sur la production et le marché de l’électricité, seront pris en compte les évolutions des investissements et des prix de l’éolien et du photovoltaïque depuis 15 ans. Leurs comparaisons vis-à-vis de la production thermique montrent assez vite que le domaine concurrentiel est presque atteint. À qui profite un prix bas du baril ? On examinera aussi l’influence sur la chimie de base et de spécialités en jetant un regard attentif sur le danger pour la rentabilité des molécules biosourcées et la chimie du végétal. Avec la prise de conscience du changement climatique et de l’inévitable fin des ressources carbonées, l’évolution vers une économie durable parait assez réaliste.