Les télomères, situés à l’extrémité des chromosomes, jouent un rôle essentiel dans la préservation de l’intégrité du génome. Leur raccourcissement est associé au vieillissement cellulaire et à de nombreuses pathologies, ce qui rend cruciale la compréhension des mécanismes assurant leur stabilité.

Dans un article publié dans Nature Structural & Molecular Biology, des chercheurs de l’UMR Stabilité Génétique, Cellules souches et Radiations - SGCSR (DRCM, UMR 1274 UPSaclay/INSERM/CEA-Jacob, Fontenay-aux-Roses) ont mis en évidence un nouveau mécanisme par lequel le recouvrement des télomères par une protéine spécifique les protège contre l’action du complexe Mre11-Rad50, impliqué dans la détection et la réparation des dommages à l’ADN. Ce recouvrement agit comme une barrière physique empêchant l’accès du complexe aux extrémités chromosomiques lorsque les télomères sont suffisamment longs.

Cette découverte apporte un éclairage inédit sur la manière dont les cellules distinguent les télomères courts des télomères longs, un processus fondamental pour le maintien de la stabilité génétique et la régulation de la sénescence cellulaire.

-> Contact : stephane.marcand@cea.fr

Le repositionnement de médicaments existants représente une approche intéressante dans la maladie de Parkinson (MP) pour identifier des pistes de traitements qui pourraient permettre de ralentir l’évolution de la maladie voire de retarder son évolution. Les inhibiteurs calciques, qui sont principalement utilisés pour traiter l’hypertension artérielle et les pathologies ischémiques coronaires, représentent des candidats intéressants car les neurones dopaminergiques possèdent des canaux calciques de type L et que le calcium intervient dans les processus cellulaires conduisant à la mort cellulaire.

Même si les études existantes sur les inhibiteurs calciques et le risque de MP rapportent des conclusions contradictoires, une méta-analyse a montré que les inhibiteurs calciques étaient associés à une réduction du risque de maladie de Parkinson. Les études antérieures souffrent toutefois de certaines limites, notamment le risque d’un biais de causalité inverse en raison de la longue phase prodromale de la maladie. Des études de cohorte avec un long suivi sont nécessaires pour prendre en compte ce biais.

Une étude récente publiée dans Movement disorders, réalisée par Emilie Moutard, sous la direction d’Alexis Elbaz et Thi Thu Ha Nguyen au sein du Centre de recherche en Epidémiologie et Santé des Populations – CESP (UMR-S 1018 Inserm/UVSQ/UPSaclay, Villejuif), a étudié l’association entre la consommation d’inhibiteurs calciques et l’incidence de la maladie de Parkinson à partir des données de l’étude de cohorte E3N (Etude Epidémiologique auprès de femmes de l’Education Nationale), tout en tenant compte de la causalité inverse.

Les nouveaux utilisateurs d’inhibiteurs calciques ont été identifiés à l’aide de bases de données de remboursement de médicaments à partir de 2004. Les chercheurs ont distingué les inhibiteurs calciques de type dihydropyridines (DiCCBs) des non-dihydropyridines (non-DiCCBs) et se sont aussi intéressés aux molécules les plus fréquentes. Les chercheurs ont utilisé des modèles de Cox à risque proportionnels pour variables dépendantes du temps, avec un décalage temporel de 5 ans entre l’exposition et l’incidence (lag) pour tenir compte de la causalité inverse ; des analyses de sensibilité sans lag et avec lag de 7 ans ont également été réalisées. De plus, les trajectoires d’utilisation des inhibiteurs calciques ont été décrites à l’aide d’un modèle logistique mixte au sein d’une étude cas-témoins nichée.

Les analyses ont inclus 82 605 femmes, dont 603 ont développé une maladie de Parkinson et 13 022 ont consommé des inhibiteurs calciques. Les femmes ayant débuté un traitement par inhibiteurs calciques non-DiCCBs présentaient un risque plus élevé de MP que celles n’ayant jamais utilisé ce type de traitement (rapport de risque [RR] = 1.56, intervalle de confiance [IC] à 95% = 0.99-2.46 ; p de tendance = 0.02). Parmi les non-DiCCBs, le diltiazem était associé positivement à la MP (RR=2.20 [1.19-4.04]). Il n’existait pas d’association pour les inhibiteurs calciques en général, l’amlodipine et les non-amlodipine DiCCBs. Les analyses sans décalage temporel montrent une association de l’amlodipine (RR=1.45 [1.13-1.87]) et du diltiazem (RR=1.63 [1.02-2.60]) avec le risque de MP. L’ensemble des résultats sont cohérents avec les trajectoires de prescriptions d’inhibiteurs calciques chez les patients atteints de MP et les témoins.

En conclusion, cette étude ne met pas en évidence d’effet protecteur des inhibiteurs calciques dans la MP. A l’inverse, les résultats pour le diltiazem et l’amlodipine concordent avec des cas rapportés dans la littérature de syndromes parkinsoniens induits pas certains inhibiteurs calciques à visées vasculaire, comme l’amlodipine, le diltiazem ou le verapamil, et d’autres inhibiteurs calciques utilisés dans le passé pour traiter les vertiges (flunarizine, cinnarizine). Ces syndromes parkinsoniens iatrogènes s’améliorent généralement après arrêt du traitement, mais il est aussi possible que ces médicaments aggravent les symptômes moteurs chez les femmes présentant une dénervation dopaminergique présynaptique préexistante et accélèrent ainsi le diagnostic de MP. Ces travaux justifient la nécessité de poursuivre les études et la surveillance sur les inhibiteurs calciques.

-> Contact : alexis.elbaz@inserm.fr / emilie.moutard@inserm.fr

Dans une étude publiée dans Bioinformatics, des chercheurs de l’Institut Micalis (INRAE/AgroParisTech/UPSaclay, Jouy-en-Josas), en collaboration avec l'Université de Wageningen (Pays-Bas), ont développé dAMN (dynamic Artificial Metabolic Networks), un modèle hybride combinant réseaux de neurones artificiels et analyse dynamique des flux métaboliques à l'échelle du génome, pour prédire comment des bactéries croissent dans des environnements nutritionnels variés.

Un défi central en biologie est de modéliser avec précision la croissance cellulaire en fonction de la composition du milieu de culture. Les approches mécanistes classiques peinent à se généraliser à de nouveaux milieux et ne capturent pas les phases de latence initiales — ce délai d'adaptation observable avant que les bactéries commencent à se diviser activement. dAMN surmonte ces limitations en intégrant des réseaux de neurones (ResNet) au sein d'un cadre contraint par la stœchiométrie du réseau métabolique complet de l'organisme.

Entraîné sur des données de croissance d'Escherichia coli et de Pseudomonas putida dans des centaines de milieux combinatoires, dAMN prédit avec précision les dynamiques temporelles et se généralise à des milieux non vus lors de l'apprentissage (R² moyen ≥ 0,9). Le modèle reproduit spontanément des phénomènes biologiquement pertinents tels que la déplétion des substrats, le débordement d'acétate ou encore les croissances diauxiques — sans avoir été explicitement supervisé sur ces comportements.

Le logiciel, les modèles et les données sont disponibles librement sur GitHub et Zenodo (DOI : 10.5281/zenodo.17908125).

Légende Figure : Architecture de dAMN (figure tirée de l'article original). Le modèle combine deux réseaux de neurones — l'un prédit les paramètres de la phase de latence, l'autre les flux métaboliques — au sein d'une boucle d'intégration mécanistique contrainte par la stœchiométrie du réseau métabolique complet du microorganisme. L'ensemble est entraîné par rétropropagation en minimisant simultanément l'écart aux concentrations mesurées, les contraintes stœchiométriques et la positivité des flux.

-> Contact : jean-loup.faulon@inrae.fr

Soumaya Najah a débuté sa carrière en tant qu’ingénieure en génie biologique. Elle poursuit rapidement son cursus par un Master de recherche, ensuite un doctorat au sein de l’équipe Microbiologie Moléculaire des Actinomycètes (MMA, I2BC, Université Paris-Saclay) sous la direction de Jean-Luc Pernodet. Ses travaux de thèse, dédiés à l’étude du métabolisme spécialisé d’une souche de Streptomyces, explorent la synthèse de produits naturels aux activités biologiques variées. Ces travaux se poursuivent par un premier post-doctorat dans la même équipe. Elle rejoint ensuite le Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN) à Paris. Sous la direction de Yanyan Li, elle y approfondit son expertise sur le métabolisme microbien en se focalisant sur l’élucidation in vivo et in vitro des voies de biosynthèse de métabolites secondaires produits par le pathogène humain Pseudomonas aeruginosa.

Soumaya Najah réintègre aujourd'hui l'Université Paris-Saclay en tant que Maîtresse de Conférences. Elle rejoint le département de Biologie de l’Université d’Évry Paris-Saclay. Elle intègre l’équipe « Ingénierie de la Fermentation », dirigée par Andrew Tolonen, au sein du Laboratoire de Génomique et Biochimie du Métabolisme LGBM à l’UMR 3080 Génomique Métabolique du Genoscope.

Ses travaux de recherche actuels portent sur l’étude des adaptations métaboliques chez Clostridium phytofermentans, afin de favoriser une conversion efficace des sucres lignocellulosiques en alcools et en biomolécules à haute valeur ajoutée. Elle s’intéresse plus particulièrement à l’étude et à l’ingénierie des microcompartiments bactériens (BMCs), envisagés comme de véritables bio-nanomachines pour la fermentation lignocellulosique. Avec son statut d’enseignante chercheuse, Soumaya Najah partage désormais sa passion pour la science et son expertise en enseignant la microbiologie, la biologie moléculaire et la biologie de synthèse. Elle s'investit pleinement dans sa double mission de recherche et d’enseignement. Elle a à cœur de former les futurs talents de l'université tout en contribuant, par ses travaux de recherche, au rayonnement d'une bioéconomie durable et innovante.

"I have learned that Success is to be measured not so much by the position that one has reached in life as by the obstacles which he has overcome while trying to succeed." - Booker T. Washington

-> Contact : soumaya.najah@univ-evry.fr / snajah@genoscope.cns.fr

Pendant le développement, de nombreux organismes éliminent des séquences d’ADN issues de la lignée germinale pour façonner leur génome somatique. Mais comment les cellules ciblent-elles les séquences à éliminer ? L’équipe « Réarrangements Programmés du Génome » à l’I2BC (CNRS/CEA/UPSaclay, Gif-sur-Yvette) aborde cette question chez le cilié Paramecium tetraurelia.

Avec son dimorphisme nucléaire, cet eucaryote unicellulaire est un puissant modèle pour étudier la différenciation somatique à l’échelle génomique. A chaque cycle sexuel, un nouveau macronoyau somatique (MAC), dédié à l’expression génique, se forme à partir d’une copie du micronoyau germinal (MIC), hérité de la génération précédente. Ce processus, essentiel à la survie de la descendance, implique l’élimination d’un tiers de l’ADN germinal, dont des éléments transposables et des séquences satellites.

Dans une étude publiée dans Nucleic Acids Research, les chercheurs, en collaboration avec des scientifiques de l’Institut Jacques Monod, ont découvert un nouveau rôle inattendu pour une condensine I spécifique du développement. Ce complexe de la famille SMC (Structural Maintenance of Chromosomes) est généralement connu pour son rôle dans l’organisation tridimensionnelle des chromosomes eucaryotes. Par des approches de protéomique, les chercheurs ont montré que la condensine I de paramécie interagit avec l’endonucléase PiggyMac (Pgm), une enzyme essentielle pour la coupure et l’élimination de séquences germinales pendant le développement. Le séquençage de l’ADN de nouveaux MAC purifiés a révélé qu’une déplétion de la condensine I provoque une rétention massive des séquences germinales dans le génome somatique.

Cette découverte suggère que l’organisation 3D du génome pourrait aider à cibler les séquences à éliminer. La condensine I, localisée dans le MAC en développement, y stabilise Pgm et ses partenaires. Reste encore à comprendre à quel niveau l’architecture spatiale du génome participe à l’élimination programmée d’ADN.

-> Contact : mireille.betermier@i2bc.paris-saclay.fr

Dans une étude publiée dans New Phytologist, des scientifiques du Laboratoire Ecologie Société Evolution - ESE (CNRS/UPSaclay/AgroParisTech, Gif-sur-Yvette) ont étudié l’origine évolutive des plastes photosynthétiques d’un groupe d’algues peu connu, les cryptophytes.

Les cryptophytes, comme d’autres algues telles que les diatomées, les dinoflagellés et les haptophytes, possèdent des plastes dérivés d’anciennes algues rouges unicellulaires endosymbiotiques et prospèrent dans des nombreux écosystèmes très divers, où elles jouent un rôle important comme producteurs primaires. Cependant, leur histoire évolutive reste mal connue et, en particulier, l’identité précise du groupe d’algues rouges à l’origine de leurs plastes fait l’objet de débats depuis longtemps. Les analyses phylogénétiques basées sur les gènes contenus dans le génome plastidial ne présentent en effet pas une résolution suffisante pour répondre à cette question.

Les plastes des cryptophytes ont la caractéristique exceptionnelle d’avoir conservé non seulement un génome plastidial, mais aussi un génome vestigial dérivé du génome nucléaire de l’ancienne algue rouge endosymbiotique. Ce génome, connu sous le nom de « nucléomorphe », contient plusieurs centaines de gènes pouvant être utilisés comme marqueurs phylogénétiques afin de retracer l’origine évolutive de ces plastes. Grâce à des analyses phylogénétiques basées sur ces gènes, les chercheurs ont montré que ces plastes ont une origine très ancienne au sein des algues rouges, très probablement antérieure à la diversification des principales lignées de ces algues.

Une meilleure exploration de la diversité des algues rouges unicellulaires, encore très mal connues, reste nécessaire pour améliorer notre compréhension de l’évolution de plusieurs grands groupes d’eucaryotes photosynthétiques.

-> Contact : david.moreira@universite-paris-saclay.fr

Dans une étude récente parue dans Cell Reports Methods, les chercheurs de l’UMR Stabilité Génétique, Cellules souches et Radiations - SGCSR (UMRE008 UPSaclay/UParis Cité/CEA-Jacob, Fontenay-aux-Roses) ont développé un nouveau modèle d’organoïdes cérébraux humains vascularisés et immunocompétents à partir de cellules souches pluripotentes induites (iPSC). Contrairement aux modèles classiques, souvent dépourvus de composantes vasculaires et immunitaires, ces organoïdes complexes cérébraux (CCOs) intègrent des progéniteurs hématopoïétiques et endothéliaux dérivés des mêmes lignées cellulaires.

Cette approche a permis la formation de structures vasculaires étendues présentant des caractéristiques de barrière hémato-encéphalique, capables d’être perfusées après transplantation chez la souris immunodéficiente. Les chercheurs ont également observé le développement de cellules microgliales fonctionnelles, les macrophages résidents du cerveau. En co-cultivant ces organoïdes avec des cellules souches de glioblastome, l’équipe a montré que ce modèle reproduit plusieurs aspects clés du microenvironnement tumoral, notamment l’interaction avec les vaisseaux, la reprogrammation des microglies en macrophages associés aux tumeurs et la récidive après radiothérapie.

Ce modèle innovant constitue ainsi une plateforme prometteuse pour l’étude du développement cérébral, de la physiopathologie des gliomes et de nouvelles approches thérapeutiques.

-> Contact : marc-andre.mouthon@cea.fr

Les composés organophosphorés sont retrouvés dans 46% des pesticides utilisés dans le monde, mais également dans les armes de guerre chimiques les plus toxiques telles que le sarin. Ces composés inhibent de manière irréversible les cholinestérases, entraînant une signalisation cholinergique excessive, de l’excitotoxicité et de la neuroinflammation. Depuis 70 ans, le traitement antidote pour traiter les expositions à ces composés repose sur l’utilisation d’atropine et sur la réactivation des cholinestérases par des oximes. Cependant cette stratégie thérapeutique est insuffisante pour limiter la toxicité au niveau du système nerveux central.

Les chercheurs du département de Toxicologie et Risques Chimiques de l’IRBA (Brétigny-sur-Orge) et du laboratoire Biomaps (UPSaclay/Inserm/CEA/CNRS, Orsay), ont montré que le système neurovasculaire était perturbé suite à l’exposition aux organophosphorés, même à de faibles doses. En collaboration avec des chercheurs de l’INSERM (UMR-S U1237 PhIND, U.Caen-Normandie) experts sur le système neurovasculaire, ils ont démontré le rôle crucial de l'activateur tissulaire du plasminogène (tPA) suite à une exposition aux organophosphorés. L’utilisation d’un anticorps monoclonal, le Glunomab, pour bloquer l'interaction du tPA sur les récepteurs N-méthyl-D-aspartate (NMDAR) exprimés sur les cellules endothéliales, a permis de réduire l’inflammation neurovasculaire et cérébrale, de restaurer l’imperméabilité de la barrière hémato-encéphalique et la coordination entre l'activité neuronale et le débit sanguin (couplage neurovasculaire).

Ces données publiées dans Cell Death & Differentiation, démontre que le blocage tPA-NMDAR peut prévenir les conséquences neurologiques des expositions aux organophosphorés. Cette étude permet d’envisager de nouvelles stratégies thérapeutiques et d’établir de nouvelles méthodes de diagnostiques des expositions aux organophosphorés.

-> Contact : gregory.dal-bo@def.gouv.fr

Dès l’âge de 4 mois, les bébés seraient capables de porter leur attention sur un objet au point de ne pas percevoir un second stimulus présenté peu après. C’est ce que montre une étude menée par une équipe d’UNICOG et publiée dans PNAS.

Lire la suite de l’Actu CEA-Joliot

-> Contact : gdehaene@gmail.com

Lors de sa formation à AgroParisTech, Hugo Dorison a développé une passion pour les domaines du vivant et de la santé. En parallèle de ses études, il a effectué un apprentissage de deux ans au sein de Sanofi R&D, où il a plongé dans le monde professionnel et celui du laboratoire. Cette immersion lui a permis d’acquérir des compétences solides en biologie moléculaire et en production de protéines recombinantes, un domaine exigeant mais stimulant. Encadré par des chercheurs initialement issus du secteur public, il a été vivement encouragé à poursuivre cette voie par une thèse.

Fort de cette expérience et désormais motivé par la recherche fondamentale, Hugo a intégré l’Institut Gustave Roussy pour y entreprendre un doctorat sous la direction du Dr. Gérard Mazon. Son travail porte sur la réparation de l’ADN, en faisant appel au modèle de la levure Saccharomyces cerevisiae. Son objectif : décrypter des mécanismes de contrôle conditionnels inédits d’une nucléase impliquée dans les dernières étapes de la recombinaison homologue. Pour atteindre cet objectif, Hugo a recouru à l’ingénierie génomique de la levure, générant au fil des croisements des souches génétiquement altérées. Ces modèles ont ensuite été caractérisés par des analyses en microscopie à disque tournant (spinning-disc) sur de longues durées, complétées par des méthodes de co-immunoprécipitation.

Pour s’initier à la bio-informatique, Hugo poursuit avec un post-doctorat en dermatologie à l’Institut Mondor de Recherche Médicale où des approches OMICs sont utilisées sur cellules primaires de patients afin de contribuer à comprendre une maladie inflammatoire chronique aux causes encore mal élucidées. Il participe ainsi à la détection de voies métaboliques impliquées, ainsi que de nouveaux variants génétiques délétères observés chez des patients. Il participe aussi à la création de lignées génétiquement modifiées et à l’établissement d’un nouveau modèle murin, grâce à des outils d’ingénierie du génome comme CRISPR Cas9. Au cours de ce post-doctorat, Hugo débute les activités d’encadrement ainsi que d’enseignement à l’université Paris Est Créteil, dans le cadre de cours et TD pour L3, M1 et M2. Fort de cette montée en compétences en bio-informatique, Hugo souhaite poursuivre avec des approches plus appliquées.

Aujourd’hui, Hugo a rejoint le CEA dans le Laboratoire d’Immunologie Cellulaire et Biotechnologie - LICB du DMTS/SIMoS (CEA/UPSaclay, Gif-sur-Yvette). Ce poste lui permet d’allier ses connaissances en biologie moléculaire, son expertise sur le modèle de levure et ses compétences en bio-informatique. Il évolue désormais dans le domaine de l’ingénierie moléculaire des anticorps, en utilisant la technique de Yeast Surface Display. Sa contribution au laboratoire s’est surtout centrée sur l’évaluation des approches de criblage avec des banques synthétiques, pour développer des anticorps ne nécessitant pas d’immunisations animales. Hugo s’intéresse tout particulièrement aux aspects de génération de banques de mutants pour améliorer les propriétés des anticorps ou en découvrir de nouveaux. La façon d’analyser ces répertoires bio-informatiques vastes et complexes s’est révélé un challenge stimulant, nécessitant une montée en compétence en informatique et l’appel à des outils de Machine Learning. L’évolution des méthodes de calculs et les avancées technologiques en séquençage profond font de cette activité un domaine en pleine expansion qu’Hugo trouve passionnant.

« Levures et anticorps, par un geek de la biologie moléculaire. »

-> Contact : hugo.dorison@cea.fr

Les rats, à l'image de l'humain, sont capables d'évaluer les durées et d'estimer leur erreurs temporelles. Une expérience qui éclaire sur les mécanismes et les structures cérébrales impliquées dans notre représentation interne du temps.

L’humain est capable d’estimer la durée de ses actions, par introspection, d’évaluer sa performance et de se corriger. Dans l’étude menée à l'Institut des Neurosciences Paris-Saclay – NeuroPSI (CNRS/UPSaclay, Gif-sur-Yvette) par Tadeusz Kononowicz, chargé de recherche au CNRS, travaillant à NeuroPSI (et à l’Institut de psychologie de l’Académie polonaise des sciences), et Valérie Doyère, directrice de recherche au CNRS à NeuroPSI, et mobilisant également NeuroSpin du CEA, l’objectif portrait sur la capacité à estimer une erreur temporelle dans leurs actions. A travers une expérience de métacognition mêlant mesure comportementale, ils ont mis en évidence cette faculté chez le rat. Cette découverteOuverture dans un nouvel onglet, publiée dans la revue iScience, éclaire sur les mécanismes et les structures cérébrales impliquées dans notre représentation interne du temps.

-> Contact: valerie.doyere@cnrs.fr / tadeusz.kononowicz@cnrs.fr

Dans son dernier livre, la chercheuse spécialiste de biologie évolutive et des champignons nous met en garde contre l’effondrement des populations d’espèces, mais précise : « Le vivant a une immense capacité de régénération. »

Pour alerter sur les périls qui menacent la biodiversité, on a longtemps mis en avant l’ours blanc ou le panda. Avec un succès tout relatif. Alors, peut-être faut-il parler au ventre : sans biodiversité, on pourrait voir disparaître certains fromages. Adieu camembert, roquefort ou gorgonzola : l’hypersélection des champignons à l’origine de ces mets pourrait causer leur perte.

Cette alerte, on la doit à Tatiana Giraud, spécialiste de biologie évolutive, membre de l’Académie des sciences et double médaillée du CNRS. Après l’Attention au vivant (éd. de l’Observatoire, 2024) coécrit avec Marie Ameller, dans lequel elle raconte comment les champignons sont devenus sa passion, elle propose désormais un très beau livre, la Biodiversité en infographies (Tana Editions, 2026), à la fois invitation à mieux connaître le foisonnement de la vie qui nous entoure, guide d’action pour la préserver, et constat documenté d’une situation critique.

C’est à l’Académie des sciences que Libération a rencontré la chercheuse, qui se revendique militante : par les temps qui courent, défendre la vérité scientifique et la place des femmes dans les sciences sont de sacrés engagements.

Lire la suite de l’article dans Libération (sur abonnement)

-> Contact : tatiana.giraud@universite-paris-saclay.fr

Les systèmes acellulaires (Cell-Free System, CFS) basés sur des lysats reproduisent les fonctions cellulaires dans un environnement contrôlé. Ces outils polyvalents de biologie synthétique sont utilisés aussi bien pour la recherche fondamentale que pour la production de protéines ou le prototypage de circuits génétiques. Dans un article publié dans ACS Synthetic Biology, des scientifiques de l’équipe SyBER de l’Unité Micalis (INRAE/AgroParisTech/UPSaclay, Jouy-en-Josas) ont développé un CFS dérivé de la bactérie modèle à Gram positif Bacillus subtilis.

Cette avancée repose sur l’utilisation d’un tampon à haute osmolarité permettant de reproduire l’environnement cytoplasmique de la bactérie. En effet, la pression osmotique interne de B. subtilis est trois à six fois plus élevée que celle de Escherichia coli, organisme modèle sur lequel la majorité des CFS ont jusqu’à présent été développés. L’étude montre, grâce à une analyse comparative et l’utilisation d’une bibliothèque de promoteurs, que la hiérarchie des forces promotrices est conservée entre les conditions in vivo et le CFS, validant cette plateforme comme modèle prédictif de la physiologie bactérienne.

Les auteurs ont également reconstitué des régulations génétiques complexes en démontrant la répression fonctionnelle de promoteurs par un répresseur hétérodimérique activé in vitro via une cascade de phosphorylation. Enfin, ce tampon « haute osmolarité » a permis de faire fonctionner un CFS de Lactobacillus gasseri, une bactérie probiotique d’intérêt.

Les CFS offrent ainsi un outil de criblage à haut débit, sur de faibles volumes réactionnels (10-15 µL), accélérant considérablement les tests de combinaisons génétiques par rapport aux approches in vivo.

-> Contact : olivier.delumeau@inrae.fr / matthieu.jules@inrae.fr

Les vésicules intracellulaires jouent un rôle clé dans la biominéralisation en régulant la concentration et le transport du calcium, tout en maintenant l’homéostasie cellulaire. Bien que les vésicules chargées en calcium soient bien documentées chez les coccolithophores et les vertébrés, leur rôle dans la minéralisation des coquilles de mollusques reste à ce jour méconnu.

Dans Communications Biology, des chercheurs du Laboratoire de physique des solides – LPS (CNRS/UPSaclay, Orsay) et de l’Université de Grenade ont étudié les mécanismes de transport du calcium chez Mytilus galloprovincialis. En combinant microscopie électronique et spectroscopie EELS, ils ont analysé trois types d’objets riches en calcium près de la surface de croissance de la coquille : des vésicules bilamellaires, des vésicules associées aux ribosomes et des mitochondries contenant des granules denses. Ces granules, qui contiennent également du phosphore, sont similaires à ceux observés dans les cellules osseuses des vertébrés, où ils jouent un rôle clé dans le stockage et le transport du calcium, conduisant à la formation de l’hydroxyapatite osseuse.

Leur présence dans les cellules calcifiantes des mollusques et des vertébrés, combinée à des preuves croissantes de l’implication des phosphates dans la régulation des précurseurs transitoires du carbonate de calcium, suggère l’existence de mécanismes conservés entre des espèces phylogénétiquement éloignées, bien que les biominéraux formés diffèrent par leur composition (phosphate ou carbonate de calcium), leur structure et leur organisation.

-> Contact : marta.de-frutos@universite-paris-saclay.fr

Le séquençage métagénomique permet de caractériser à haut débit des communautés microbiennes complexes telles que le microbiote intestinal humain. Cette approche demeure toutefois exposée à un biais technique majeur : la contamination croisée, un transfert accidentel d’ADN d’un échantillon à un autre lors des étapes de préparation en laboratoire. Non détectée, cette contamination conduit à attribuer à un échantillon des micro-organismes en réalité absents, compromettant la validité des résultats.

Pour y remédier, des chercheurs des unités MetaGenoPolis et MaIAGE (INRAE/UPSaclay, Jouy-en-Josas) et de l'IRD ont développé CroCoDeEL, un logiciel dédié à la détection et à la quantification de telles contaminations. L'outil s'appuie sur l'analyse des profils d'abondance taxonomique afin d'identifier des signatures de transfert d’espèces entre échantillons, signe de contamination. Grâce à des approches combinant modélisation statistique et apprentissage automatique, CroCoDeEL permet d'en estimer le niveau (y compris à très faibles taux) et d’identifier l’échantillon source. Publiée dans Nature Communications, l'étude associée révèle des contaminations critiques passées inaperçues dans plusieurs travaux de référence fortement cités : certains transferts microbiens mère-enfant décrits dans la littérature relèveraient ainsi d'artefacts techniques plutôt que de transmissions biologiques avérées, invitant à une réévaluation de résultats antérieurs.

Désormais librement accessible à la communauté scientifique internationale, CroCoDeEL constitue un dispositif de contrôle qualité simple pour renforcer la fiabilité des données métagénomiques et propose une interface web. Déjà adopté par plusieurs centres de recherche, il est mobilisé dans des projets d'envergure portés par l'INRAE, tel que French Gut, qui vise à cartographier le microbiote de 100 000 participants.

-> Contact : emmanuelle.lechatelier@inrae.fr / guillaume.gautreau@inrae.fr

La résistance aux antibiotiques, en particulier aux β-lactamines, représente un enjeu majeur de santé publique. Le principal mécanisme de résistance repose sur l’hydrolyse de ces antibiotiques par des enzymes appelées β-lactamases. Certaines, les carbapénèmases, inactivent les carbapénèmes, antibiotiques de dernier recours contre les infections à bacilles à Gram négatif.

En France, les carbapénèmases de type OXA-48 représentent 60,6% des entérobactéries productrices de carbapénèmases (EPC) isolées en 2022. Parmi elles, les variants R214G sont de plus en plus fréquemment détectés en France et dans le monde, bien que considérés comme des variants à perte de fonction et difficiles à détecter. En effet, la mutation R214G déstabilise le site actif de l’enzyme et réduit l’hydrolyse de plusieurs β-lactamines, notamment la témocilline et les carbapénèmes.

Dans une étude récente publiée dans Antimicrobial Agents and Chemotherapy, les chercheurs de l’équipe RESIST de l’UMR-S 1184 (INSERM/UPSaclay/CEA et CHU de Bicêtre, Laboratoire de Bactériologie-Hygiène, AP-HP, Le Kremlin-Bicêtre), en collaboration avec l’Institut de Chimie des Substances Naturelles – ICSN (CNRS/UPSaclay, Gif-sur-Yvette), ont montré que l’utilisation de l’association pipéracilline-tazobactam, un antibiotique à large spectre fréquemment utilisé à l’hôpital, pourrait favoriser la sélection des variants R214G. En effet, une analyse fine des propriétés enzymatiques des variants R214G a montré que la plupart des β-lactamines sont moins bien hydrolysées, à l’exception de la pipéracilline, entraînant des hauts niveaux de résistance chez Escherichia coli. Les analyses enzymatiques et les modélisations structurales ont révélé que la substitution R214G améliore le positionnement et l’hydrolyse de la pipéracilline, conférant ainsi un avantage sélectif à ces variants.

Légende Figure : Modélisation des interactions entre la pipéracilline et différents variants d’OXA-48 prédites par intelligence artificielle (Chai-1). (A, B) Interaction entre OXA-48 R214G (OXA-244) en vert) et la pipéracilline (cyan) : (A) représentation en surface de l’enzyme ; (B) représentation détaillée de la structure moléculaire. (C et D) Interaction entre OXA-48 (magenta) et la pipéracilline (rose) : (C) représentation en surface de l’enzyme ; (D) représentation détaillée de la structure moléculaire montrant des « clashes » avec le résidu R214, empêchant un positionnement optimal de la pipéracilline. (E) Positionnement de la pipéracilline dans le site actif d’OXA-48 : la pipéracilline (rose) présente des conflits avec le résidu R214. La position adoptée par la pipéracilline dans OXA-48 R214G (OXA-244) (cyan) est également représentée avec la surface d’OXA-48 (magenta). (F) Positionnement de la pipéracilline dans le site actif de OXA48 R214G (OXA-244) : la pipéracilline (cyan) peut se positionner plus facilement dans le site actif. La pipéracilline positionnée dans OXA-48 R214S (OXA-1167) (gris) adopte une conformation différente afin d’éviter les conflits avec le résidu S214. La surface de OXA-48 R214G (OXA-244) (bleu) avec G214 (orange).

-> Contact : reva.nermont@universite-paris-saclay.fr

Dans une revue publiée dans Nature Reviews Cardiology, les chercheurs de équipe « Signalisation calcique et physiopathologie cardiovasculaire » de l’UMR-S 1180 (Inserm/UPSaclay, Orsay) font le point sur une nouvelle vision de la signalisation calcique dans les cellules cardiaques.

Longtemps considéré comme un simple déclencheur de la contraction du muscle cardiaque, le calcium apparaît aujourd’hui comme un signal hautement organisé dans des microdomaines nanométriques spécialisés. Ces structures permettent aux cardiomyocytes de coordonner avec une grande précision la contraction, la production d’énergie mitochondriale et l’activation de programmes génétiques d’adaptation au stress.

Cette synthèse met en lumière les avancées récentes sur l’organisation dynamique de ces microdomaines calciques, leur remodelage lors de l’insuffisance cardiaque et leur implication dans la survenue des arythmies. Les auteurs montrent notamment que ces nanostructures ne sont pas fixes, mais se réorganisent rapidement en réponse au stress ou à la stimulation sympathique, ouvrant de nouvelles perspectives thérapeutiques.

-> Contact : ana-maria.gomez@inserm.fr

Les tauopathies sont des maladies neurodégénératives qui se caractérisent par la présence d’amas fibrillaires de la protéine Tau dans les neurones. En condition physiologique, Tau est un facteur qui régule la dynamique d’assemblage des microtubules. Cependant, les études de l’interaction de Tau avec différentes formes de tubuline conduisent à des résultats apparemment contradictoires. Dans un article de type « opinion » publié dans The Journal of Biological Chemistry, des scientifiques de l’équipe MIKICA de l’I2BC (CNRS/CEA/UPSaclay, Gif-sur-Yvette) et du TBI (CNRS/INSA, Toulouse) proposent d’intégrer ces données dans un modèle de la régulation des microtubules par Tau.

Tau est une protéine intrinsèquement non structurée. De ce fait, sa fixation aux microtubules implique non seulement des interactions spécifiques, le long des protofilaments, mais aussi des interactions dynamiques, avec la région C-terminale désordonnée des sous-unités de tubuline. De plus, la structure d’un fragment de Tau lié à la tubuline (voir ici) soulève l’hypothèse d’un dimère de Tau ciblant une ouverture entre protofilaments.

Ainsi, Tau interfère à la fois avec les contacts longitudinaux (le long des protofilaments) et latéraux (entre protofilaments) des microtubules pour réguler leur dynamique d’assemblage. Par ailleurs, la ressemblance du dimère de Tau avec les assemblages fibrillaires présentant la plus petite région structurée ouvre la possibilité que ce dimère fonctionnel soit un précurseur de l’agrégation dans les conditions pathologiques.

Légende Figure : modèle d’un dimère physiologique de Tau initiant l’agrégation.

-> Contact : benoit.gigant@i2bc.paris-saclay.fr

Dans une étude publiée dans Hemasphere, des scientifiques de l’unité Hémostase Inflammation Thrombose (UMR-S 1176 INSERM/UPSaclay, Le Kremlin-Bicêtre) explorent l'effet d'une expression réduite de l'antithrombine sur ses deux isoformes anticoagulantes : l'alpha- et la bêta-antithrombine. Celles-ci diffèrent par leur profil de glycosylation : l'alpha-antithrombine est totalement glycosylée (positions Asn128, Asn167, Asn187 et Asn224), tandis que la bêta-antithrombine n’est pas glycosylée en Asn167. Le ratio alpha/bêta est d'environ 9:1 dans le plasma, mais la bêta-antithrombine est un inhibiteur plus puissant grâce à sa plus forte affinité pour l'héparine. Le silençage post-transcriptionnel de l'antithrombine (via l'ARNsi Fitusiran) améliore efficacement l'équilibre hémostatique dans l'hémophilie et est approuvé pour le traitement des hémophilies A et B.

Les chercheurs ont analysé l'impact du fitusiran sur la distribution de ces isoformes. Le traitement a réduit l'activité totale de l'antithrombine à moins de 20% de la normale chez des souris déficientes en factor VIII et des patients atteints d'hémophilie A. Par rapport aux contrôles, une augmentation de 3,8 et 3,3 fois de la proportion d'activité de la bêta-antithrombine par rapport à l'activité totale résiduelle a été détectée (p<0,0001). Surtout, cette hausse du ratio bêta-antithrombine/antithrombine totale augmente significativement son potentiel anticoagulant.

Enfin, ce ratio a été analysé dans d'autres pathologies : le déficit congénital en antithrombine et la cirrhose du foie avancée. Ces deux conditions ont également été associées à un ratio bêta-antithrombine/antithrombine totale jusqu'à deux fois plus élevé.

En conclusion, ces résultats démontrent qu'une production réduite d'antithrombine module le ratio entre les isoformes bêta et alpha, préservant ainsi partiellement son potentiel anticoagulant.

-> Contact : peter.lenting@inserm.fr

Chez les plantes, les membranes cellulaires sont équipées de canaux ioniques mécanosensibles. À l'aide de la technique de patch clamp associée à un système de stimulation par pression, les chercheurs de l’I2BC (CNRS/CEA/UPSaclay, Gif-sur-Yvette) ont montré, dans une étude publiée dans New Phytologist, que le canal mécanosensible à activation rapide (RMA) pourrait jouer un rôle dans la transmission de la signalisation calcique cytosolique en réponse à une stimulation mécanique. Les propriétés du canal suggèrent qu'il intervient dans la transduction de stimuli mécaniques à haute fréquence, tels que ceux produits par les vibrations des insectes.

-> Contact : jean-marie.frachisse@i2bc.paris-saclay.fr

Dans une étude publiée dans Nature Communications, des scientifiques du Centre de Recherche Saint-Antoine (Sorbonne Université / INSERM / AP-HP) et de l’Institut Micalis (INRAE/AgroParisTech/UPSaclay, Jouy-en-Josas), en collaboration avec Exeliom Biosciences, ont évalué pour la première fois chez l'Homme une thérapie bactérienne vivante à base de Faecalibacterium prausnitzii pour le traitement de la maladie de Crohn.

F. prausnitzii est une bactérie commensale du microbiote intestinal dont la diminution constitue une signature caractéristique de la dysbiose associée à la maladie de Crohn et prédit le risque de rechute. Les chercheurs ont développé la souche EXL01, dont les effets anti-inflammatoires ont été démontrés au préalable dans quatre modèles animaux de colite.

L'essai clinique MAINTAIN, de phase I, a inclus huit patients adultes atteints d'une maladie de Crohn iléale légère à modérée, en réponse ou en rémission induite par corticostéroïdes. EXL01 s'est révélé bien toléré, sans événement indésirable lié au traitement. Sur le plan mécanistique, les analyses transcriptomiques de la muqueuse iléale ont mis en évidence des modifications de l'expression de gènes impliqués dans la régulation immunitaire et le métabolisme énergétique. Les patients ayant rechuté présentaient, avant traitement, des marqueurs d'inflammation systémique et une expression plus élevée de gènes de l'immunité innée.

Ces résultats établissent la preuve de concept de F. prausnitzii comme premier biothérapeutique vivant de sa classe dans la maladie de Crohn. Une étude de phase 2 est maintenant en cours (NCT06925061).

Légende Figure : Les modifications de l'expression génique sont plus marquées dans l'iléon que dans le côlon et le rectum après administration d'EXL01. a : heatmap de l'expression des gènes statistiquement significatifs pour chaque organe. Les gènes sont représentés en lignes et les échantillons en colonnes. Un arbre de classification hiérarchique est représenté en haut de chaque heatmap pour le regroupement des échantillons. b : heatmap du score d'enrichissement normalisé (NES) pour les voies KEGG significativement enrichies. I : Iléon, C : Côlon, R : Rectum. Les données sources sont fournies dans les Données Supplémentaires 6 et 7.

-> Contact : harry.sokol@gmail.com

Une revue, coordonnée au sein du programme d'immunologie pédiatrique (PIP) du Département IDMIT (CEA/INSERM/UPSaclay, Fontenay-aux-Roses) fait le point sur les mécanismes de transfert de l'immunité maternelle vers le nouveau-né et sur l'impact de la vaccination pendant la grossesse. Elle met en lumière les déterminants biologiques, les bénéfices cliniques et les limites de cette stratégie pour protéger les nourrissons durant les premiers mois de vie.

Cette revue a été publiée dans Vaccine.

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-> Contact : christelle.vauloup-fellous@aphp.fr

Cécile Denis est directrice de l’unité Hémostase Inflammation Thrombose (UMR-S 1176 INSERM/UPSaclay, Le Kremlin-Bicêtre) située à l’hôpital Bicêtre. Elle est spécialiste de la maladie de Willebrand, une maladie de la coagulation d’origine génétique dont elle s’attache à comprendre le mécanisme d’apparition, identifier les multiples formes et développer de nouveaux traitements.

Lire la suite de son portrait sur le site de l'IPSaclay

-> Contact: cecile.denis@inserm.fr

Des études cliniques récentes mettent en lumière l'importance de l'heure d'administration des traitements anticancéreux, révélant un potentiel significatif pour améliorer les taux de survie. Ce facteur temporel, longtemps négligé, émerge comme un élément clé dans la personnalisation des soins médicaux.

Le professeur Francis Lévi est médecin cancérologue (Unité « Chronothérapie, Cancers et Transplantation », Faculté de Médecine UPSaclay, Villejuif) et président-fondateur de Circamed.

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-> Contact : francis.levi@universite-paris-saclay.fr