« Ils font avancer la recherche » Saison 6: Sup'Biotech et l'Institut Pasteur

 

Sup'Biotech, l'École supérieure spécialisée en biotechnologies

 

« Ils font avancer la recherche » - Saison 6

 

l'Institut Pasteur

Sup'Biotech, l'École supérieure spécialisée en biotechnologies de IONIS Education Group, présente, en partenariat avec l'Institut Pasteur, la 6ème saison de la série vidéo « Ils font avancer la recherche », consacrée aux chercheurs de l'Institut. 

Tous les mois, un nouvel épisode vidéo est proposé. Ces formats courts permettent aux chercheurs issus des différents laboratoires de l'Institut d'exposer de façon simple et accessible les sujets de leurs travaux.

Pour Sup'Biotech, à l'initiative du projet, la production de cette série constitue une façon de soutenir l'Institut Pasteur, en créant avec lui de nouveaux outils de communication. La réalisation de ces vidéos permet également d'accroître la culture scientifique de ses étudiants, en les amenant à approfondir leurs recherches sur les sujets présentés. 

Grâce à cette collaboration, l'Institut Pasteur bénéficie de nouveaux outils de vulgarisation pour informer sur les thématiques de recherche de ses équipes. Alors que près de 30% de son budget repose sur la générosité publique et les produits de son patrimoine, la communication sur les travaux menés dans ses laboratoires représente pour l'Institut Pasteur un enjeu important pour permettre au grand public de mieux comprendre l'utilisation qui est faite des dons.

 

7e épisode : Le Choléra

Marie-Laure Quilici, responsable du Centre National de Référence vibrions

et choléra dans l'unité bactéries pathogènes entériques

 

 

Qu'est-ce que le choléra ? 

Le choléra est une maladie bactérienne, infectieuse, épidémique et strictement humaine causée par une bactérie nommée Vibrio cholerae. Aujourd'hui disparu des pays industrialisés grâce à l'amélioration de l'hygiène et de l'assainissement de l'eau, le choléra reste très présent dans le reste du monde. 

Cette maladie se contracte par ingestion d'eau ou d'aliments contaminés qui vont provoquer de fortes diarrhées entraînant une déshydratation mortelle si elle n'est pas traitée.

Lorsqu'un patient est atteint, il contamine son environnement. Les mauvaises conditions d'hygiène jouent un rôle d'accélérateur dans la propagation de la bactérie.

Longtemps considérée comme « le fléau dévastateur de l'humanité », cette maladie est à déclaration obligatoire aux organisations de santé comme l'OMS (Organisation mondiale de la santé).

Avec un taux de létalité compris entre 1 et 2%, près de 200 000 cas de choléra sont déclarés chaque année. Selon l'OMS ces chiffres ne reflètent pas la réalité : la maladie toucherait de 1 à 4 millions de personnes et provoquerait de 30 000 à 120 000 décès par an.

 

 

Existe-t-il des traitements ? Où en est la recherche aujourd'hui ? 

La déshydratation causée par le choléra entraîne une perte importante d'eau et de sels minéraux. Le traitement le plus simple et le plus adapté est la réhydratation des patients. Ce traitement est très simple à appliquer si tant est que l'eau soit accessible. La première entrave à ce traitement est donc la logistique et l'accès aux soins.

Les vaccins ont une efficacité limitée dans le temps, ils sont principalement utilisés dans des situations où il y a un risque d'exposition au choléra ou bien en début d'épidémie cholérique. Depuis peu, la vaccination est également utilisée à grande échelle de manière préventive dans les pays où le choléra est présent en permanence. Il faut savoir que la maladie elle-même n'est pas immunisante à long terme.

 

 

Quelles sont les actions de votre unité ?

L'unité bactéries pathogènes entériques regroupe à la fois des activités de recherche et de santé publique.

Le Centre National de Référence du choléra collabore avec des ONG (organisations non gouvernementales) mais aussi avec des biologistes et les Instituts Pasteur présents dans les pays exposés à une forte épidémie. Sa mission principale est de surveiller les cas de choléra importés en France

 

Par ailleurs, l'unité travaille autour de 2 questions essentielles :

 Comment les souches évoluent-elles ?
 Quel est le processus de transmission ?

Le suivi et l'étude des souches bactériennes prélevées sur les patients permettent à l'unité d'effectuer une meilleure prise en charge de la maladie, voire d'en enrayer la transmission. 

 

En quoi les biotechnologies vous aident-elles dans votre recherche ? 

Afin de mettre en place les outils nécessaires au traitement de la maladie, il faut étudier de près les bactéries qui en sont la cause. Le séquençage complet du génome de la bactérie Vibrio cholerae peut ainsi apporter à l'unité les données dont elle a besoin pour mener à bien ses missions.

 


6e épisode : Les nouveaux antibiotiques, les eligobiotiques

David Bikard, responsable du Groupe à 5 ans biologie de synthèse

 

Quel est le constat sur les antibiotiques aujourd'hui ? 

Des dizaines de milliers de personnes décèdent chaque année suite à des bactéries devenues résistantes à l'arsenal thérapeutique existant. En l'état, les experts annoncent qu'en 2050 on pourrait avoisiner plusieurs millions de morts à l'échelle mondiale. L'axe principal de recherche est de trouver de nouvelles stratégies pour combattre cette résistance aux antibiotiques.

 

Quelles sont les pistes de recherche ? 

Chaque être humain héberge des milliards de bactéries, et celles-ci jouent un rôle très important dans le développement du système immunitaire, du système nutritionnel et dans la protection de nombreuses infections. Il est vital d'en prendre soin, mais il est également nécessaire de neutraliser celles qui peuvent avoir un effet néfaste pour la santé.

Les pistes de recherche reposent principalement sur le développement d'antibiotiques extrêmement spécifiques : les éligobiotiques. Ils sont capables de détruire sélectivement les bactéries résistantes en les reconnaissant grâce à leur ADN.

Les éligobiotiques reposent sur l'utilisation d'une technologie basée sur des ciseaux moléculaires capables de pénétrer la bactérie et de repérer la présence de gènes de résistance. Sans toucher au reste du microbiome, les éligobiotiques permettent ainsi de couper l'ADN de la bactérie résistante et de la tuer. 

Les éligobiotiques n'ont pas pour vocation de remplacer les antibiotiques car ils agissent de façon locale. Leur utilité réside dans la complémentarité et l'efficacité qu'ils peuvent (re)donner aux antibiotiques contre lesquels les bactéries sont devenues résistantes.

 

Quels sont les objectifs de votre unité ?

Le laboratoire du Groupe à 5 ans de biologie de synthèse a réalisé de nombreuses preuves de concept in vitro ainsi que dans un modèle cutané chez la souris. L'ambition de l'unité consiste aujourd'hui à vérifier si l'application de cette stratégie dans l'intestin d'une souris peut être aussi efficace. D'ici trois ans, le laboratoire souhaite pouvoir passer à des essais cliniques chez l'Homme et espère une éventuelle mise sur le marché des éligobiotiques dans 5 à 10 ans.

 


5e épisode : Modélisation des épidémies

Simon Cauchemez, chercheur dans l'unité de modélisation

mathématique des maladies infectieuses :

 

Pourquoi modéliser les maladies infectieuses ?

L'Institut Pasteur s'intéresse aux situations impliquant des pathogènes qui émergent, comme Ebola en Afrique de l'Ouest. La recherche au sein de cette unité consiste à analyser ces situations afin d'identifier la provenance de ces épidémies et de modéliser les mécanismes conduisant à leur transmission. Ce travail se base sur les données parcellaires qui sont observées sur le terrain et qui sont par la suite interprétées avec des techniques statistiques et de modélisation.

L'objectif étant de comprendre d'où proviennent les épidémies et comment  les contrôler, notamment en reconstruisant les chaînes de transmission. Les résultats obtenus aident entre autres les politiques à mieux comprendre les contextes d'épidémies complexes afin qu'ils puissent anticiper et prendre les bonnes décisions.

 

Quelles questions soulevez-vous ?

Pour contrôler une épidémie il faut savoir quantifier la transmission, ce qui soulève plusieurs questions, par exemple:

 où faut-il en priorité placer ses ressources ?

 est-il plus urgent de réduire les transmissions à l'hôpital ou de cibler la transmission lors de funérailles ou dans la communauté ?

 

Avec quels outils et comment travaille l'unité de recherche?

Il est nécessaire d'utiliser des outils puissants pour explorer toutes les chaînes de transmission possibles :

 des outils de modélisation statistique sophistiqués,

 des clusters de calcul,

 des outils spécifiques destinés à utiliser les données de téléphonie mobile.

 


4e épisode : Les allergies

Nhân Pham Thi, médecin et responsable du service allergologie

du centre médical de l'Institut Pasteur :

Qu'est-ce qu'une allergie?

Une allergie est une réaction de l'organisme et du système immunitaire souvent face à une protéine venant de l'extérieur et interprétée par le corps comme une éventuelle attaque. En fonction de l'organe cible, l'endroit où se trouve l'allergie, les réactions sont différentes.

Différents types d'allergies existent (liste non exhaustive) :

 allergies respiratoires,
 allergies oculaires,
 allergies cutanées,
 allergies alimentaires.

Selon l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS), une personne sur trois, voire sur deux, sera allergique dans les prochaines décennies. À l'international, ce phénomène est en forte croissance du point de vue de la fréquence et de la sévérité.

 

Existe-il des traitements ?

La priorité est de comprendre l'allergie en détail puis d'établir un diagnostic précis de l'allergène et des réactions afin de proposer un traitement adapté et une prise en charge personnalisée.

 

Deux types de traitements comptent :

 les traitements symptomatiques : qui calment les symptômes au niveau des organes cibles,
 l'immunothérapie allergénique : qui désensibilise et agit directement sur le système immunitaire pour le rééquilibrer.

Il est important de traiter l'allergie dans les meilleurs délais car son degré de sévérité peut considérablement augmenter dans le temps.

 

Où en est la recherche aujourd'hui ?

Le service allergologie de l'Institut Pasteur et le service de médecine environnementale se chargent d'étudier la relation entre l'organisme et le milieu extérieur.

Les objectifs sont de comprendre :

 les interactions de notre système immunitaire avec notre environnement,
 pourquoi l'organisme réagit parfois aussi violemment à un contact ?

La mise en place des projets qui en découlent vont permettent aux chercheurs d'apporter des éléments de réponse préventifs voire thérapeutiques.

 

En quoi les biotechnologies vous aident-elles dans votre recherche ?

Les technologies et notamment les biotechnologies ont une place primordiale dans le cas d'une étude à grande échelle, puisqu'elles vont permettre de :

 mesurer de manière précise le niveau d'allergie,
 d'accompagner les patients,
 d'appréhender l'exposome (la totalité des expositions à des facteurs environnementaux que subit un organisme)
 et de comprendre les mécanismes d'interaction de cet environnement sur le corps.

 


3e épisode : Voyage olfactif au cœur de notre cerveau

Gabriel Lepousez, chercheur dans l'unité de Perception et Mémoire :

 

Quel est le sujet de recherche ?

Les travaux dans cette unité de l'Institut Pasteur s'inscrivent dans le cadre général des recherches en neurobiologie sur la perception, le traitement et le stockage des informations olfactives. Dans le but de mettre en œuvre différents processus permettant de conserver une meilleure santé cérébrale, l'Institut Pasteur a fait appel à des mathématiciens, physiciens et généticiens afin de comprendre le fonctionnement du cerveau dans sa globalité.

La dualité entre la réalité externe et la perception interne pousse le cerveau à associer un concept à une odeur. Ce processus traite les informations olfactives que le cerveau reçoit et cela stimule l'odorat, ainsi que la production de neurones.

Le système olfactif est doté d'une incroyable ressource de neurones, qui se régénèrent à vie. Ce phénomène s'appelle « laneurogenèse adulte » et peut s'avérer très utile pour réparer des lésions dues à des traumatismes, des accidents ou des maladies neurodégénératives. Elle a aussi la vertu d'augmenter la capacité d'apprentissage et la mémoire.

 

Quels sont vos challenges, où en sont vos travaux ?

Le challenge est de pouvoir :

 manipuler et modéliser les neurones,
 améliorer les techniques pour mieux les visualiser,
 manipuler les gènes.

L'enjeu est de pouvoir comprendre comment ces neurones se reproduisent, migrent et s'intègrent afin de pouvoir les extraire, les manipuler et les intégrer intentionnellement dans d'autres parties du cerveau.

 

En quoi les biotechnologies vous aident-elles dans votre recherche ?

Les chercheurs ont recours à des techniques d'optique qui permettent l'observation d'un plus grand champ de cellules et d'analyser l'activité de ces dernières.

Grâce aux biotechnologies, les chercheurs sont capables désormais de :

 déterminer spécifiquement l'activité et l'identité de chaque cellule,
 modéliser le fonctionnement du champ cellulaire,
 comprendre le processus de codage et de mémorisation de l'information.

 

Depuis quelques années, la technique d'optogénétique a révolutionné le domaine des neurosciences. Les protéines photosensibles permettent de :

 contrôler l'activité neuronale,
 pouvoir activer ou inhiber les neurones,
 et ainsi, pouvoir faire le lien entre un neurone, sa structure et sa fonction.


Les biotechnologies permettent, par le biais de techniques spécifiques, de comprendre le fonctionnement et la composition des neurones dans le cerveau.

 

 


2e épisode : La leishmaniose

La leishmaniose est une maladie infectieuse, transmise par la piqûre d’insectes appelés phlébotomes, provoquant des affections cutanées ou viscérales très invalidantes, voire mortelles si elle n’est pas traitée.

Dans cet épisode, Gérald Spaeth présente les différentes formes de la pathologie et insiste sur le fait que cette maladie soit négligée alors qu’elle tend à devenir émergente. Il présente également le travail de recherche de son unité.

 

 


1er épisode : Le virus ebola (Ebola birus)

Le virus Ebola, découvert en 1976, est responsable de fortes fièvres et d'hémorragies souvent mortelles pour l'homme. Dans cet épisode, Jean-Claude Manuguerra explique les symptômes qu’il cause et revient sur son mode de transmission ; il présente également le travail de recherche de son unité et plus généralement de l’Institut Pasteur sur la mise au point d’un vaccin, de traitements et d’outils diagnostiques pour le dépistage de la maladie.

 

 

 « Ils font avancer la recherche » - Saison 5

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