Life Sciences Université Paris-Saclay

Le développement de nouveaux médicaments est un processus long et complexe qui nécessite de comprendre en détail comment le principe actif est distribué dans l'organisme et sa manière d’interagir avec lui. Pour ce faire, le marquage (radioactif) est un outil de choix, permettant de suivre le trajet d’une molécule et de ses métabolites in vivo. En particulier, les isotopes du carbone, carbone-11 (11C, émetteur beta+, T1/2 = 20 min) et carbone-14 (14C, émetteur beta-, T1/2 = 5730 ans), sont des radioisotopes de choix, car ils peuvent être incorporés dans une molécule sans en modifier les propriétés biologiques. On parle alors de marquage isotopique ou comme le disent bien mieux les anglo-saxons, « true labeling ». En revanche, l'un des principaux défis du radiomarquage au carbone (11C, 14C) réside dans la synthèse même des composés visés. En effet le dioxyde de carbone (CO2), qui s’avère être la source la plus courante de carbone radioactif, est un gaz, de plus très stable, et donc, très peu réactif.

C’est dans ce contexte que s’inscrivent les recherches menées au sein du Service de Chimie Bioorganique et de Marquage (SCBM, Département Médicaments et technologies pour la Santé, Institut Joliot, CEA, Centre de Paris-Saclay) et tout particulièrement sa plateforme de marquage isotopique. Cette dernière a récemment mis au point deux méthodes de marquage novatrices qui permettent d'intégrer des isotopes du carbone provenant du dioxyde de carbone (CO2). Elles reposent sur des réductions à un ou deux électrons de ce précurseur primaire, réalisées par photo catalyse à l'aide de lumière bleue. D’une part, nous avons identifié un accès rapide au radical anion du CO2, décrit pour la première fois avec des isotopes du carbone, qui a permis l’insertion de ces isotopes dans une large librairie de molécules d’intérêt, dont des composés « médicaments » modèles (Malandain et al., JACS 2023). D’autre part, en collaboration avec l’équipe de Zakaria Halime / Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay (ICMMO, Université Paris-Saclay / CNRS), nous avons développé une méthode permettant la réduction du dioxyde de carbone (CO2) en monoxyde de carbone (CO). Cet excellent « réactif » chimique, a ensuite été utilisé dans une panoplie de réactions pour conduire à des dérivés de type esters, amides, cétones, aldéhydes … Un point fort de cette nouvelle méthode est, notamment, la possibilité d’atteindre la conversion totale du CO2 en CO après seulement 10 minutes d’irradiation du photocatalyseur dans le bleu (Monticelli et al., Nat. Comm. 2023).

Applicables sans difficultés particulières avec le carbone-14, ces nouvelles méthodes de marquage ont aussi démontré leur efficacité avec le carbone-11, isotope radioactif à demi-vie extrêmement courte (20 minutes !) dont la manipulation implique la mise en place de conditions nettement plus restrictives. Une première application en radiomarquage (Dr Fabien Caillé) et imagerie in vivo par Tomographie par Emission de Positons (TEP) chez la souris (Dr Nicolas Tournier) a été faite en collaboration via un autre département de Joliot (SHFJ, BioMaps, Orsay) avec l’[11C]oxaprozin, médicament de type anti-inflammatoire non stéroïdien (AINS). Ces méthodes de radiochimie, faciles d’utilisation et relativement universelles, constituent d’ores et déjà de nouveaux outils de marquage dans l’arsenal de nos plateformes !

Contacts: Davide Audisio (davide.audisio@cea.fr)

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La plateforme de marquage isotopique du CEA / Paris-Saclay (Institut Joliot, Département Médicaments et Technologies pour la Santé, Service de Chimie Bioorganique et de Marquage, Gif-sur-Yvette) est unique sur le territoire Paris-Saclay. Forte de son expertise dans la préparation (synthèse, contrôle de qualité) et formulation de molécules marqués, elle assure régulièrement des prestations et collaborations, académiques comme industrielles, dans le domaine du (radio)marquage moléculaire. Elle offre également à la demande, son expertise et environnement unique de travail (laboratoires « chauds », équipements dédiés) pour l’analyse et la caractérisation d’échantillons radioactifs : mesure de puretés chimique et radiochimique par HPLC, détermination d'enrichissements isotopiques et d'activités spécifiques par SM, analyse et détermination structurale par RMN liquide comme solide, mesure d’activités radioactives par comptage à scintillation.

A propos de l’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot : L’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot (CEA-Joliot) étudie les mécanismes du vivant pour, à la fois, produire des connaissances et répondre à des enjeux sociétaux au cœur de la stratégie du CEA : la santé et la médecine du futur, le numérique et la transition énergétique. Les travaux, fondamentaux ou appliqués, reposent sur des développements méthodologiques et technologiques. Les collaborateurs du CEA-Joliot sont pour moitié impliqués dans des unités mixtes de recherche (UMR), en partenariat avec le CNRS, l'INRAE, l’INRIA, l'Inserm, l’Université Paris-Saclay et l’Université de Paris. Le CEA-Joliot est implanté principalement sur le centre CEA-Paris-Saclay. Des équipes travaillent également à Orsay, Marcoule, Caen, Nice et Bordeaux.

IQuaRe, le plein de qualité, d'entraide et de bonne humeur ! IQuaRe, c’est LE réseau qualité du GIS IBiSA. Mais aussi – pour ne pas dire surtout – une grande famille où naturellement, les anciens prennent les plus jeunes sous leur aile. Chaque année, tous se réunissent aux Journées IQuaRe pour faire le point sur les évolutions et les difficultés de leur métier. Sans oublier le plein d’énergie, dans l’ambiance et la convivialité. Lire l’article.

IQuaRe, visages et témoignages. « Le réseau IQuaRe et la démarche qualité ont fortement inspiré le fonctionnement global et le quotidien de notre plateforme. Le soutien constant du réseau et sa communauté vivante ont été essentiels à notre succès dans ce domaine. » - Céline Hernandez, Plateforme de séquençage de l’I2BC (PSI2BC). Plus de témoignages.

L'appel d’offres Plateformes IBiSA est ouvert jusqu'au 3 avril 2024. Cette année, les modalités privilégient les plateformes engagées dans une démarche 3R ou travaillant sur certains thèmes, comme les PDX, les iPSC et les arthropodes vecteurs. L'édition 2024 est néanmoins ouverte à tous les domaines, et jusqu'au 3 avril. Rendez-vous sur le site d'IBiSA pour candidater. En savoir plus.

IBiSA délocalise ses ateliers de formation sur le PGD. A la demande des plateformes lyonnaises, le GIS IBiSA, en partenariat avec l'IFB, organisera bientôt son premier atelier hors Paris. La formation apportera des connaissances et des outils pour bien construire un plan de gestion des données (PGD) et favoriser l'adoption de bonnes pratiques à toutes les étapes d'un projet. En savoir plus.

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A propos d’IBISA. Le GIS IBiSA coordonne la politique nationale de labellisation et de soutien aux infrastructures de biologie, santé et agronomie. Placé sous la tutelle de 8 partenaires, il est l’unique instrument de financement commun à l’ensemble des établissements de recherche en sciences du vivant. Grâce à deux appels d’offres dédiés, les plateformes et centres de ressources biologiques (CRB) peuvent candidater à la labellisation IBiSA et accéder à des financements conséquents pour des investissements jugés nécessaires à leurs missions. Le GIS conditionne son soutien à une ouverture large à la communauté scientifique. Il encourage également la création de structures de pilotage, concertation et coopération, l'animation de réseaux thématiques et les démarches qualité.

Vous souhaitez découvrir le potentiel de Paris-Saclay en termes de plateformes ? L’interface Plug In Labs Université Paris-Saclay recense et rend visible plus de 200 plateformes dans le domaine des sciences de la vie - des plateaux techniques, des plateformes technologiques, des infrastructures d’expérimentation, mais aussi des collections - en d’autres termes, des espaces de laboratoires dotés d’équipements, souvent uniques, ou de banques de ressources, associés à un fort potentiel humain, les opérant et les maintenant au meilleur niveau technologique.

A propos de Plug In Labs Université Paris-Saclay. Plug In Labs Université Paris-Saclay ou PILUPS pour les intimes, est le portail numérique unique retenu par l’Université Paris-Saclay pour la mise en valeur et promotions des compétences, expertises et technologies des laboratoires et plateformes technologiques de son territoire. Piloté par l’Université Paris-Saclay et la SATT Paris-Saclay, financé par l’IDEX et le Fonds national de valorisation, PILUPS est accessible à tous depuis 2017, partenaires académiques comme entreprises, en particulier les PME. Un seul site web : https://www.pluginlabs-universiteparissaclay.fr. Et une seule adresse mail : pluginlabs@universite-paris-saclay.fr.

La Région Ile-de-France contribue régulièrement, et au travers de différents dispositifs, à renforcer les compétences scientifiques et technologiques de son écosystème. A ce titre, elle réédite cette année son AAP SESAME - SESAME 2024 - AAP visant à donner aux laboratoires de recherche de son territoire les moyens nécessaires pour développer de nouveaux projets et pour mettre en œuvre des dispositifs expérimentaux originaux de recherche (comprenez « équipements »).

Comme lors des précédentes éditions, ne sont éligibles à SESAME 2024, que des équipements dont le coût total est compris entre 0,2 M€ et 3 M€ HT ; D’autre part, pour rappel, l’aide prendra la forme d’une subvention dont le taux maximum d’intervention régionale pour l’acquisition de ces équipements s’élève à 66% du montant HT du coût total du projet. Ce taux d’intervention régionale pour les projets d’équipements en sciences humaines et sociales pourra néanmoins atteindre 100% du montant HT du coût total, à condition que 3 laboratoires franciliens distincts ou plus participent au projet.

Les critères d'éligibilité et de sélection sont disponibles dans le texte de l'appel à projet SESAME 2024.

D’autre part, le dossier de candidature est à compléter en ligne sur mesdemarches.iledefrance.fr, par le porteur du projet directement, après sélection par l’Université Paris-Saclay en ce qui nous concerne. Cette sélection se fera naturellement en prenant en compte, outre les critères de la Région mentionnés dans l'AAP, la plus-value collective pour l'Université Paris-Saclay. Attention également de bien prendre les critères d'exclusion mentionnées dans l’AAP, et si cela s'applique à votre projet, de tenir compte des remarques faites par le jury de la Région en cas de soumission les années précédentes.

Ci-dessous, le rappel du calendrier, intégrant les échéances propres à l’Université Paris-Saclay :

• le mardi 19 mars 2024 : Lancement de l’appel à projets SESAME 2024 ; Les porteurs de projets sont invités à prévenir le plus tôt possible leur Gradiate School/Institut (GS/I) de leur intention de préparer un dossier.
• le jeudi 2 mai 2024 au plus tard: les porteurs de projet transmettent aux GS/I concernés leur projet dans l'état le plus avancé possible, sans oublier la fiche résumé complétée ; Egalement, copie de l’ensemble est envoyé par mail à l'adresse vp.recherche@universite-paris-saclay.fr avec mention de l'institution qui porterait le projet.
• du jeudi 2 mai au vendredi 10 mai 2024 : les GS/I évaluent les dossiers qui leur sont remontés et produisent un avis (classement en trois catégories A, B, C) et le cas échéant les priorisent au sein d'une catégorie s'il y a beaucoup de projets. Le retour des évaluations des GS/I au CoDiReV est attendu pour lemardi 21 mai 2024 au plus tard. Aussi, comme les années précédentes, une journée d’audition des porteurs des projets rattachés au domaine Sciences de la Vie de l’Université Paris-Saclay et à ses interfaces est programmée ; la date pressentie est le mardi 14 mai 2024 (à confirmer).
• autour du vendredi 24 mai 2024 (et au plus tard le vendredi 31 mai 2024), le CoDiRev se réunira, sélectionnera les huit projets que l'UPSaclay est autorisée à faire remonter dans le cadre de cet AAP, et fera parvenir aux porteurs de projets la lettre de soutien de l’Université Paris-Saclay.
• les porteurs de projets auront ensuite jusqu’au lundi 3 juin 2024 (17h00) – date/heure limite de dépôt – pour finaliser leur dossier et le déposer auprès de la Région IdF.

L’Institute of Plant Sciences Paris-Saclay ou IPS2 a pour mission de comprendre les mécanismes génétiques et moléculaires qui contrôlent la croissance de la plante et leurs régulations par les signaux endogènes et exogènes d’origine biotique (symbiotiques et pathogènes) et abiotique, notamment en relation avec le changement climatique. L’analyse de ces mécanismes est effectuée de manière intégrée à l’échelle de la cellule, de l’organe jusqu’à la plante entière. L’IPS2 applique une approche multidisciplinaire en combinant la génomique/epigénomique, la biologie cellulaire, la bio-informatique, la biochimie, la génétique, et la physiologie, développe des outils de modélisation indispensables pour une biologie prédictive, et facilite la recherche translationnelle des espèces modèles aux espèces cultivées.

L'IPS2 est la résultante d’une importante restructuration et unification en 2015 de 3 des 4 instituts impliqués dans le Laboratoire d’Excellence / Ecole Universitaire de Recherche Sciences des Plantes de Saclay (SPS). La création de l’'IPS2 a permis de mieux structurer les activités de recherche, de formation et d’innovation en accord avec les objectifs de SPS. L’institut favorise aussi l'implication de ces équipes dans des projets innovants avec des partenaires industriels et/ou des instituts techniques, et accueille différentes start-ups, afin qu'IPS2 contribue à l’agriculture de demain.

L'IPS2 héberge quatre plateformes regroupant ainsi différentes installations et différents savoir-faire dédiées aux plantes : la plateforme EPITRANS avec des activités de biologie translationnelle (grandes collections de TILLING en tomate, melon, concombre...) et d’épigénomique (analyses épigénomiques telles que DAP-seq, ATAC-seq et autres) sur les plantes cultivées; la plateforme POPS (transcriptomique) ; la plateforme Interactome (interactomique, interactions protéines-protéines) et la plateforme Métabolime-Métabolome.

IPS2 : cliquer ICI

Ces plateformes prennent régulièrement RDV avec vous au travers de FOCUS PLATEFORME. Profitez de cette brève pour découvrir à nouveau un éclairage sur leurs expertises, leurs équipements et leurs offres de collaborations ou de prestations !

Contacts :

• EPITRANS : dalmais@universite-paris-saclay.fr
• POPS : benchouaia@universite-paris-saclay.fr
• Interactome : monachello@universite-paris-saclay.fr
• Métabolisme-Métabolome : gilard@universite-paris-saclay.fr

i) IPS2 / EPITRANS

• FOCUS PLATEFORME : EPITRANS : l'atelier haute-couture de l'amélioration génétique des plantes cultivées au service des modèles variétaux de demain
• FOCUS PLATEFORME : Création de nouvelles ressources génétiques chez le soja pour le développement de variétés adaptées à une culture européenne et à une source de protéines locale et durable

ii) IPS2 / Plateforme de transcriptOmique (POPS)

• FOCUS PLATEFORME : L'analyse transcriptomique passe au naturel !
• FOCUS PLATEFORME : IPS2 / POPS : Au cœur de la défense des plantes contre les bactéries !

iii) IPS2 / Plateforme Métabolisme Métabolome

• FOCUS PLATEFORME : La Plateforme Métabolisme Métabolome (IPS2) au service de l'étude et de l'optimisation de la biosynthèse de métabolites spécialisés chez les végétaux
• FOCUS PLATEFORME : La Plateforme Métabolisme-Métabolome (IPS2) au service de la compréhension des mécanismes des phytohormones

iv) IPS2 / Plateforme Interactomique (SPOmics-Interactome)

• FOCUS PLATEFORME : SPOmics-Interactome ou comment les plantes peuvent servir la découverte de nouveaux rôles de l'ubiquitination des protéines
• FOCUS PLATEFORME : SPOmics-Interactome ou comment les plantes peuvent servir la découverte de nouveaux rôles de l'ubiquitination des protéines

L’utilisation de champs et de systèmes de gradients extrêmes (i.e. champ magnétique supérieur à 7 Tesla pour l’aimant et amplitude supérieure à 500 mT/m pour le système de gradients de champ magnétique) en IRM offre de nombreux avantages, en particulier l’atteinte des résolutions spatio-temporelles d’un ordre de grandeur plus élevées qu’avec un IRM conventionnel, mais aussi l’exploitation de nouveaux mécanismes biophysiques inaccessibles à plus bas champ permettant d’explorer le fonctionnement et le métabolisme cérébral avec une précision inégalée.

Soumis à l’appel à projets régional SESAME 2023 - Équipements et plateformes scientifiques et technologiques, pour un budget total de 1 136 k€, TopBrainx17, porté par la plateforme NEUROSPIN / Imagerie in vivo chez le petit animal, ex vivo et in vitro, IRM 17,2 T, fait aujourd’hui partie des 3 projets UPSaclay sélectionnés par la région Île-de-France, et recevra à ce titre une subvention de 750 k€ (le complément étant assuré par le CEA). TopBrainx17 est le seul projet « cœur de métier » Sciences de la Vie (SdV) financé par la région cette année, aux côtés de GEODIA (interface SdV et Sciences & Ingénierie (S&I)) et CRYOVAP (S&I).

TopBrain17 permettra de réaliser une jouvence complète de l’électronique de son IRM à 17,2 Tesla dédiée à l’imagerie du petit animal, permettant ainsi à cet instrument unique au monde de se doter des toutes dernières innovations technologiques mises à disposition par le constructeur Bruker BioSpin. Cette jouvence permettra en particulier la mise en œuvre de nouveaux protocoles de neuro-imagerie de pointe, combinant l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) basée sur l’observation du phénomène BOLD (Blood Oxygenation Level Dependent) et ASL (Arterial Spin Labeling), la spectroscopie par résonance magnétique localisée (SRM), le transfert de saturation par échange chimique (CEST) et l'imagerie/spectroscopie du deutérium (2H) appliquées aux neurosciences cliniques et fondamentales. En particulier, il s’agit de mettre à disposition de ses utilisateurs de nouveaux moyens de caractérisation des altérations cellulaires du tissu cérébral (neurones, astrocytes, microvascularisation) au cours du développement et du vieillissement à partir de modèles animaux, en conditions normales ou pathologiques, et également dans le cadre de l’évaluation de nouveaux médicaments. L’utilisation conjointe du champ magnétique extrême à 17,2 Tesla et de la toute nouvelle électronique issue du projet TopBrainx17 fournira des images du cerveau avec des résolutions spatiales et temporelles, un niveau de sensibilité, et une qualité d’image sans précédent. Les protocoles CEST permettront de cartographier les principaux métabolites cérébraux (glucose, glutamate, créatine) et de suivre leur évolution au cours du développement, du vieillissement ou de la neurodégénérescence. En outre, en tirant parti de la sensibilité accrue offerte par la sonde au deutérium refroidie par cryogénie, la plateforme IRM à 17,2 T permettra de développer des stratégies d'acquisition spécifiques pour le suivi in vivo des métabolites marqués au deutérium (lactate, glutamate, glucose ou glycogène), ce qui permettra d'étudier l'équilibre entre le métabolisme énergétique aérobie et anaérobie, ainsi que le cycle de la neurotransmission et le stockage de l'énergie. Tous ces développements contribueront à une meilleure compréhension du fonctionnement et du métabolisme cérébral normal ou pathologique à travers les échelles spatiales et temporelles.

Contact : Luisa Ciobanu (luisa.ciobanu@cea.fr)

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NEUROSPIN / Imagerie in vivo chez le petit animal, ex vivo et in vitro, IRM 17,2 T. NeuroSpin dispose d’un imageur 17,2 Tesla de la société Bruker BioSpin. L'IRM 17,2 T est le système d’imagerie préclinique horizontal le plus puissant au monde. L’espace disponible à l’intérieur des gradients (85 mm) permet l’imagerie de petits animaux (souris, rats). En dehors d’un ultra-haut champ magnétique, une autre particularité de ce système est que son gradient de champ magnétique est capable de produire 1000 mT/m (approximativement 15 fois plus puissant que ce qu’il est possible de faire avec des scanners cliniques). Grâce à ce système, nous sommes capables d’acquérir des images avec une résolution isotrope de 25 µm. Nous disposons d’une variété d’antennes radiofréquences adaptées à des applications spécifiques : antennes de surface et antennes volumique pour les cerveaux de rats et de souris et des micro-antennes d’un diamètre allant de 700 µm à 2 mm pour les échantillons et enfin des antennes de surface à noyau-X (13C, 31P) pour la spectroscopie.

A propos de NeuroSpin. Neurospin est une infrastructure de recherche sur le cerveau exploitant des grands instruments d'imagerie. NeuroSpin offre à la communauté scientifique publique et privée la possibilité de faire progresser la connaissance du cerveau, et particulièrement du cerveau humain, en proposant un accès à des méthodologies de pointes en imagerie cérébrale et en neuro-informatique. NeuroSpin développe et met à la disposition de la communauté des instruments uniques, notamment en imagerie très hauts champs et dans le domaine des big data. Cette offre s'inscrit dans le cadre des missions spécifiques de NeuroSpin qui sont : i) analyser les fonctions du cerveau humain, leur développement dans l'enfance, et l'impact de la culture et de l'éducation ; ii) identifier les marqueurs et les mécanismes de maladies neurologiques, psychiatriques et neurodéveloppementales ; iii) comparer le cerveau humain et celui d'autres espèces animales ; développer et tester des méthodes d'imagerie à toutes les échelles d'observation : par résonance magnétique (IRM), par électro- et magnéto-encéphalographie (EEG et MEG), et par électrophysiologie massivement parallèle ou l'imagerie photonique et v) développer des logiciels spécialisés dans le traitement et la modélisation des grands jeux de données en neuroimagerie.

A propos de l’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot : L’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot (CEA-Joliot) étudie les mécanismes du vivant pour, à la fois, produire des connaissances et répondre à des enjeux sociétaux au cœur de la stratégie du CEA : la santé et la médecine du futur, le numérique et la transition énergétique. Les travaux, fondamentaux ou appliqués, reposent sur des développements méthodologiques et technologiques. Les collaborateurs du CEA-Joliot sont pour moitié impliqués dans des unités mixtes de recherche (UMR), en partenariat avec le CNRS, l'INRAE, l’INRIA, l'Inserm, l’Université Paris-Saclay et l’Université de Paris. Le CEA-Joliot est implanté principalement sur le centre CEA-Paris-Saclay. Des équipes travaillent également à Orsay, Marcoule, Caen, Nice et Bordeaux.

La plateforme ProGénoMix, labellisée IBISA, a rejoint en 2023 l’Infrastructure Nationale Biologie Santé ProFi spécialisée en protéomique. ProGénoMix est hébergée par le laboratoire Li2D (Laboratoire Innovations technologiques pour la Détection et le Diagnostic), laboratoire rattaché au département Médicaments et Technologies pour la Santé du CEA (UMR 0496, CEA/INRAE.UPSaclay, Institut des Sciences du Vivant Frédéric Joliot). ProGénoMix et le LI2D sont situés à Bagnols sur Cèze, en vallée du Rhône, au nord d’Avignon.

Les experts scientifiques de la plateforme ProGénoMix sont spécialisés en protéomique, protéogénomique, métaprotéomique et les multi-omiques. Leur objectif est de contribuer à une compréhension plus aboutie de systèmes biologiques complexes et d’exploiter leurs méthodologies pour le diagnostic médical et environnemental. Ils disposent de cinq spectromètres de masse à très haute résolution leur permettant de traiter plus de 400 échantillons par semaine et d’offrir ces techniques et savoir-faire pour soutenir les recherches d'autres biologistes.

La plateforme ProGénoMix développe des méthodes innovantes permettant l'identification des agents pathogènes par spectrométrie de masse (protéotypage) et la caractérisation fonctionnelle d'échantillons plus complexes tels que le microbiote (métaprotéomique). Pour ces approches, des développements originaux en informatique, IA, et sciences des données, permettent de positionner la plateforme ProGénoMix à l'avant-garde de la recherche en protéomique.

N'hésitez pas à prendre contact avec la plateforme pour vos projets de recherche, consulter son site web et suivre ses actualités sur sa page LinkedIn

Contacts : Jean Armengaud et Lucia Grenga (progenomix@cea.fr)

ProGénoMix. La plateforme ProGénoMix, certifiée ISO 9001, dispose de l'ensemble des méthodologies omiques (protéomique, transcriptomique, génomique) et une expertise unique en termes d'intégration de données multi-omiques et méta-omiques. Elle propose à ses interlocuteurs du domaine privé ou du domaine académique ses technologies de spectrométrie de masse de dernière génération pour l'analyse des protéines et des approches de séquençage massifs de génomes et de transcriptome pour l'analyse de tout modèle biologique et d'échantillons complexes, tels les microbiotes. ProGénoMix est équipée de trois spectromètres de masse en tandem à très haute résolution couplés à des nano-UHPLC duales. Elle possède des équipements en purification de protéines et biomolécules, six serveurs informatiques, des instruments pour la transcriptomique et la génomique

A propos de l’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot : L’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot (CEA-Joliot) étudie les mécanismes du vivant pour, à la fois, produire des connaissances et répondre à des enjeux sociétaux au cœur de la stratégie du CEA : la santé et la médecine du futur, le numérique et la transition énergétique. Les travaux, fondamentaux ou appliqués, reposent sur des développements méthodologiques et technologiques. Les collaborateurs du CEA-Joliot sont pour moitié impliqués dans des unités mixtes de recherche (UMR), en partenariat avec le CNRS, l'INRAE, l’INRIA, l'Inserm, l’Université Paris-Saclay et l’Université de Paris. Le CEA-Joliot est implanté principalement sur le centre CEA-Paris-Saclay. Des équipes travaillent également à Orsay, Marcoule, Caen, Nice et Bordeaux.

Si vous poussez la porte de la salle Bernstein au CIAMS, le laboratoire de recherche de la faculté des Sciences du Sport, vous ne penserez pas qu’il se déroule des expérimentations scientifiques lorsque vous verrez des personnes âgées essayer de renverser les cochons de angry birds, de préparer des glaces ou de protéger un troupeau de moutons d’attaques de loup. Et pourtant ! Il s’agit bien d’études interventionnelles en cours sur la plateforme CIAMS / Bernstein qui cherchent à évaluer l’impact de la pratique régulière d’exergames « nouvelle génération » sur les capacités fonctionnelles et cognitives de personnes âgées autonomes.

Qu’est-ce qu’un exergame ? Il s’agit d’un jeu vidéo qui engendre une dépense physique chez le joueur (la wii de chez Nintendo étant le 1er exergame grand public ayant connu un franc succès).

Et depuis 2 ans, le CIAMS est équipé d’une nouvelle génération d’exergames, à savoir un mur immersif et interactif, qui propose des jeux vidéo auxquels on peut jouer en lançant des ballons ou en allant toucher le mur. Cet outil, très bien accepté par ses pratiquants, permet une immersion multisensorielle, engendre des stimulations physiques, motrices, cognitives et sociales, en proposant des situations d’opposition/coopération riches et variées. Sa pratique régulière en séance collective (2 fois 1 heure par semaine pendant 3 mois) a déjà montré sur des personnes âgées des améliorations significatives de leurs capacités cardiovasculaires, leur force, leur souplesse, et leurs fonctions exécutives (fonctions déterminantes dans les activités de la vie quotidienne). En savoir plus ? Beraud-Peigné et al., GeroScience 2023. Plusieurs projets sont en cours pour évaluer l’impact de cet outil sur d’autres profils de public comme les personnes atteintes de troubles du spectre autistique ou des enfants nécessitant une rééducation motrice.

Enfin, en juin 2022, CIAMS / Bernstein publiait son premier FOCUS PLATEFORME … Redécouvrez- le en cliquant ici. Aussi, en octobre 2022, la plateforme publiait son deuxième FOCUS PLATEFORME … Redécouvrez- le également en cliquant ici.

Contact : neva.beraud-peigne@universite-paris-saclay.fr / alexandra.perrot@universite-paris-saclay.fr / pauline.maillot@u-paris.fr

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CIAMS / Plateforme Bernstein. La plateforme permet l'analyse du mouvement aux niveaux cinématique, dynamique et életromyographique (EMG). Les outils dédiés à cette plateforme sont : un exosquelette actif de membre supérieur (4 degrés de liberté : épaule et coude, Haption), un système optoélectronique (Qualisys) et des capteurs de force (3 axes et 6 axes). D'autres outils de mesure ambulatoire peuvent être utilisés : électrogoniomètres (Biometrics), centrales inertielles (XSens), systèmes EMG (Biometrics, Cometa, Delsys), plateforme de podométrie et posturographie (Fusyo), cellules optiques (Optogait), isocinétisme (Biodex), tapis à capteurs de pression (Tekscan), tapis roulant.

A propos du CIAMS. Le CIAMS est un laboratoire multidisciplinaire (SDV et SHS) en sciences du mouvement et facteurs humains. Il contribue notamment au réseau Neurosciences, Mouvement, Handicap des unités de recherche en Sciences de la Vie de l'Université Paris-Saclay. Le CIAMS est un membre fondateur de la Fédération Demenÿ-Vaucanson (FéDeV), une Structure Fédérative de Recherche impliquant une quinzaine d’unités de recherche, dont la mission est de structurer la communauté scientifique de Paris-Saclay dans le domaine des sciences du mouvement.

France Life Imaging (FLI) rassemble depuis 2012, 45 plateformes, académiques, d’imagerie médicale pour la recherche, en un réseau coordonné. Cette coordination permet à tous les chercheurs en biologie santé, qu’ils soient dans une structure académique et industrielle, d’accéder à des technologies d’imagerie médicale de pointe pour leurs recherches.

France Life Imaging est une Infrastructure Nationale en Biologie Santé (INBS) portée par le CEA conjointement avec les universités Paris-Saclay, Grenoble Alpes, Aix-Marseille Université, Claude Bernard Lyon I, Paris Cité, Paul Sabatier-Toulouse III, les universités de Bordeaux, de Montpellier, de Nancy, de Nantes, de Rennes et de Strasbourg ainsi que les principaux organismes de recherche, INSERM, CNRS et INRIA. Elle est inscrite depuis 2016 sur la feuille de route nationale des Infrastructures établie par le Ministère de la Recherche et de l’Enseignement Supérieur. Sa coordination au niveau national est hébergée sur le campus Paris-Saclay, au CEA et à l’Université Paris Saclay.

France Life Imaging est organisé en 9 hubs régionaux, dont un situé à l’Université Paris-Saclay. A travers ce réseau, l’infrastructure propose aux chercheurs un accès de proximité à des systèmes de pointe d’imagerie par résonance magnétique (IRM), d’imagerie radio-isotopique (notamment la Tomographie par Emission de Positons, TEP), de tomodensitométrie (scanner), d’échographie et d’imagerie multimodale TEP-IRM, TEP-Ultrasons-Scanner, opto-acoustique. L’accès aux équipements est accompagné par les expertises et les savoir-faire des ingénieurs et des chercheurs des plateformes. Afin de maintenir ceux-ci au meilleur niveau, FLI réalise un maillage des compétences et des expertises en imagerie grâce à son programme de soutiens financiers accordés à des projets collaboratifs provenant des plateformes et des laboratoires de recherche adossés. Enfin, FLI a accompagné le développement d'une infrastructure sécurisée d'analyse et de gestion des données générées par les différentes plateformes d'imagerie in vivo.

Une plateforme emblématique de France Life Imaging pour le territoire Paris-Saclay est certainement son plateau d’imagerie bimodale TEP et IRM (SHFJ / Imagerie préclinique et clinique, in vivo, TEP/IRM), piloté par l’unité mixte de recherche BIOMAPS (CEA, Inserm, CNRS, UPSaclay, CEA/DRF/Institut Joliot), et localisé au sein du groupe hospitalier Nord-Essonne – site d’Orsay, support au présent FOCUS PLATEFORME. Cette plateforme a par ailleurs publié d’autres FOCUS PLATEFORMEs … Retrouvez-les en cliquant sur leur date respective de publication : 24-févr.-20 ; 21-févr.-22 ; 26-sept.-22 ; 13-févr.-23.

Contacts : Vincent Lebon (vincent.lebon@universite-paris-saclay.fr) ; Régine Trébossen (regine.trebossen@cea.fr)

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SHFJ / Imagerie préclinique et clinique, in vivo, TEP/IRM : La plateforme d'imagerie TEP-IRM du SHFJ permet de réaliser des acquisitions simultanées TEP (tomographie par émission de positons) et IRM (imagerie par résonance magnétique, 3 Tesla) cliniques et précliniques, corps entier, synchronisées ou non à la respiration, statiques ou dynamiques. L'imagerie TEP se fait au moyen de radiotraceurs extérieurs ou produits sur site. Les compétences sont disponibles pour l'analyse et l'interprétation des données pharmacocinétiques en regard de données d'imagerie multimodale acquises au SHFJ ou dans d'autres centres.

A propos de l’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot : L’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot (CEA-Joliot) étudie les mécanismes du vivant pour, à la fois, produire des connaissances et répondre à des enjeux sociétaux au cœur de la stratégie du CEA : la santé et la médecine du futur, le numérique et la transition énergétique. Les travaux, fondamentaux ou appliqués, reposent sur des développements méthodologiques et technologiques. Les collaborateurs du CEA-Joliot sont pour moitié impliqués dans des unités mixtes de recherche (UMR), en partenariat avec le CNRS, l'INRAE, l’INRIA, l'Inserm, l’Université Paris-Saclay et l’Université de Paris. Le CEA-Joliot est implanté principalement sur le centre CEA-Paris-Saclay. Des équipes travaillent également à Orsay, Marcoule, Caen, Nice et Bordeaux.

Résultats de l’appel d’offres Plateformes IBiSA 2023. En 2023, IBiSA a reçu 77 candidatures de plateformes dans tous les domaines du vivant. Sur avis du conseil scientifique, après 71 visites et 130 expertises, le comité de direction du GIS a finalement décerné 9 labels et 8 labels à 2 ans. Au total, 2 432 000 € ont été distribués à 50 structures labellisées en biologie, santé et agronomie. Sur le territoire Paris-Saclay, deux entités sont concernées : TechMab, plateforme de développement d’anticorps pour la thérapie, la détection et le diagnostic à Gif-sur-Yvette et PARi, plateforme ARN interférence à Fontenay-aux-Roses. Lire l’article.

L’Insectarium, installation de haute sécurité pour expérimenter sur les moustiques. Renforcer l'immunité des moustiques, éliminer ou masculiniser les femelles... À l'Insectarium de Strasbourg, des stratégies génétiques innovantes sont testées pour éviter la transmission de maladies à l'Homme. Labellisée IBiSA en 2020, la plateforme apporte aux chercheurs des compétences clés en biologie moléculaire, infection expérimentale et transgenèse sur les moustiques. Lire l’article.

Nouvelle présidence au GIS IBiSA. La présidence du GIS est assurée par l’une de ses tutelles principales – le CEA, le CNRS, INRAE ou l’Inserm – et tourne tous les deux ans. Depuis peu, IBiSA est présidé par Carole Caranta, directrice générale déléguée pour la science et l'innovation à INRAE. En savoir plus.

ProFI intègre 3 nouvelles plateformes IBiSA. OrganOmics, ProGénoMix et le Pôle protéome de Montpellier (PPM) font désormais partie de l'infrastructure française de protéomique ProFI. Leurs dossiers ont été sélectionnés parmi 13 candidatures évaluées par un jury international constitué par IBiSA. En savoir plus.

Le réseau RTmfm du CNRS fête ses 20 ans avec IBiSA. Le GIS IBiSA participe au financement de l'école et des assises organisées à l'occasion des 20 ans du réseau technologique de microscopie de fluorescence multidimensionnelle (RTmfm) du CNRS, qui rassemble les 60 plateformes françaises de microscopie photonique. En savoir plus.

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A propos d’IBISA. Le GIS IBiSA coordonne la politique nationale de labellisation et de soutien aux infrastructures de biologie, santé et agronomie. Placé sous la tutelle de 8 partenaires, il est l’unique instrument de financement commun à l’ensemble des établissements de recherche en sciences du vivant. Grâce à deux appels d’offres dédiés, les plateformes et centres de ressources biologiques (CRB) peuvent candidater à la labellisation IBiSA et accéder à des financements conséquents pour des investissements jugés nécessaires à leurs missions. Le GIS conditionne son soutien à une ouverture large à la communauté scientifique. Il encourage également la création de structures de pilotage, concertation et coopération, l'animation de réseaux thématiques et les démarches qualité.

Vous souhaitez découvrir le potentiel de Paris-Saclay en termes de plateformes ? L’interface Plug In Labs Université Paris-Saclay ou PILUPS pour les intimes, recense et rend visible plus de 200 plateformes dans le domaine des sciences de la vie - des plateaux techniques, des plateformes technologiques, des infrastructures d’expérimentation, mais aussi des collections - en d’autres termes, des espaces de laboratoires dotés d’équipements, souvent uniques, ou de banques de ressources, associés à un fort potentiel humain, les opérant et les maintenant au meilleur niveau technologique. Piloté par l’Université Paris-Saclay et la SATT Paris-Saclay, financé par l’IDEX et le Fonds national de valorisation, PILUPS est accessible à tous depuis 2017, partenaires académiques comme entreprises, en particulier les PME. Un seul site web : https://www.pluginlabs-universiteparissaclay.fr. Et une seule adresse mail : pluginlabs@universite-paris-saclay.fr.

A l'Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC, Gif-sur-Yvette, Institut Joliot, CEA, Saclay), l'équipe « Modélisation et ingénierie des protéines » et la nouvelle plate-forme « Binders » utilisent la biologie combinatoire et l'évolution dirigée pour générer des protéines artificielles à motifs répétés, appelées alphaReps, qui peuvent lier spécifiquement des protéines cibles choisies. Elles ont entrepris l'ingénierie d'assemblages moléculaires utilisant ces alphaReps et récemment ont cherché à mettre au point un système générique permettant de lier toute structure cible sur une structure porteuse et ainsi d'imager la cible par cryo-microscopie électronique. Elles se sont pour cela associées au pôle de « Biologie Structurale » de l'I2BC et en particulier sa plateforme I2BC / Plateforme de cryo-microscopie électronique (CRYO-EM).

Il est encore aujourd’hui difficile de résoudre par cryo-microscopie électronique la structure de protéines de petite taille (MM 100 kDa). L’approche développée permettrait en particulier de lever cette limite. Comme preuve de concept, la GFP (green fluorescent protein) a été choisie comme cible pour la résolution de structure en réalisant plusieurs constructions basées sur les alphaReps. Une alphaRep liant la GFP a été fusionnée directement sur une structure porteuse, ou à une autre alphaRep liant la structure porteuse (double alphaRep 'tête-bêche'). Les protéines ainsi conçues ont été produites et les complexes imagés. Des jeux de données de cryo-microscopie électronique ont été collectés pour six de ces assemblages à façon, suivis d'analyses d'images et de reconstructions 3D. Une preuve de concept du potentiel de la stratégie a été apportée pour un assemblage utilisant comme structure porteuse la béta-galactosidase d'E. coli, un tétramère de symétrie D2 de 520 kDa. La reconstruction 3D montre la double alphaRep tête-bêche liant d'un côté la béta-galactosidase, de l'autre la GFP.

Ce premier succès montre les perspectives que la démocratisation de la cryo-microscopie électronique peut ouvrir à l'ingénierie des protéines, en permettant de visualiser rapidement et jusqu'à l'échelle atomique des assemblages conçus rationnellement et/ou par évolution dirigée.

Contact : Ana-Andreea Arteni & Stéphane Bressanelli (plt-cryoem@i2bc.paris-saclay.fr)

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Envie de (re)lire son précédent FOCUS PLATEFORME (17 février 2020)? FOCUS PLATEFORME : Des analyses par cryo-microscopie électronique révèlent les mécanismes d'auto-assemblage de l'α-synucléine, une protéine impliquée notamment dans la maladie de Parkinson

I2BC / Plateforme de cryo-microscopie électronique (CRYO-EM). La plateforme dispose d’un cryo-microscope électronique 120 kV (Tecnai, FEI (aujourd’hui ThermoFisher Scientific)), équipé d'une caméra à détection directe (K2 Gatan) et d'un porte-objet refroidi (Gatan 626). Courant 2024, Cryo-EM sera aussi équipé d’un instrument dernière génération (Glacios 2, ThermoFisher Scientific), associé à une caméra Falcon 4i (ThermoFisher Scientific). Ces équipements permettent l'observation des objets biologiques (protéines, complexes multi-protéiques, virus, liposomes, assemblages multi-moléculaires, ...) après coloration négative, ou par cryo-microscopie électronique dans leur milieu aqueux naturel. La coloration négative permet de vérifier la qualité et l'homogénéité des échantillons, mais aussi d'avoir une idée de la forme des objets et éventuellement de déterminer la stœchiométrie de certains assemblages. Les images obtenues en cryo-microscopie électronique sur l’équipement à venir (Glacios 2, ThermoFisher Scientific), ainsi que les moyens de calcul déjà disponibles sur la plateforme, permettront le crible de grilles et la détermination de structures 3D à haute résolution (3Å). Ces premières structures permettent d'accéder aux microscopes plus puissants (eg. 300 kV Titan Krios de SOLEIL (Saclay, 2024), de l'ESRF (Grenoble) ou de l'IGBMC (Strasbourg)), menant aux résolutions atomiques. La plateforme permet aussi l'observation de complexes in situ (protéines à la surface d'organites purifiés ou de virus enveloppés, protéines membranaires reconstituées dans des liposomes, etc.) par cryo-tomographie électronique. Cette plateforme fait partie du pôle des plateformes de Biologie Structurale de l'I2BC qui comprend : i) les plateformes de Cristallisation, RMN, CryoEM, Mesures d'Interactions Macromoléculaires, et ii) les plateaux techniques d'Expression de protéines solubles ou membranaires en levures, Expression des protéines en cellules d'insectes et Bioinformatique structurale. D’autre part, cette plateforme, ainsi que trois autres (cristallisation, Mesures d'Interactions Macromoléculaires (PIM) et binders (alphaReps) sont aujourd’hui labélisées IBISA sous la bannière BioStruct@UPSAY.

A propos de l’Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC - UMR 9198). L’I2BC est une Unité Mixte de Recherche (CEA, CNRS, Université Paris-Saclay), constituée de 60 équipes de recherches et 15 plateformes technologiques, provenant de 8 unités de recherches (CGM, IBBMC, IGM, ISV, LEBS, VMS, SB2SM, SBiGeM). L’institut est réparti sur 3 sites de recherche (Campus d’Orsay Vallée de l’Université Paris-Saclay, Campus du CNRS de Gif sur Yvette et Campus du CEA / Centre de Saclay) au sein de 14 bâtiments jusqu’au rassemblement programmé sur le campus du CNRS de Gif-sur-Yvette.

L’infrastructure de recherche RARe pour « Ressources Agronomiques pour la recherche » rassemble aujourd’hui plus de 30 centres de ressources biologiques (CRB), qui ont pour mission de collecter, caractériser, conserver et distribuer des ressources biologiques utiles à la recherche agronomique. Elle est portée par trois organismes fondateurs, INRAE, CIRAD et IRD, et est inscrite sur la feuille de route nationale des infrastructures de recherche depuis 2016, dans le domaine « Sciences du système Terre et Environnement ».

RARe a pour objectifs d'améliorer la gestion et la visibilité des ressources biologiques hébergées par les CRB qui la constituent et de faciliter leur utilisation par les chercheurs en sciences du vivant et sciences environnementales, au niveau national et européen. Les CRB sont regroupés en cinq piliers, définis par la nature biologique des ressources conservées (semence, graine, individu entier, tissu, souche bactérienne, ADN…) et/ou par la finalité des recherches auxquelles contribuent les ressources : pilier animal, pilier plante, pilier forêt, pilier micro-organisme, et pilier environnement (ECOSYS / BRC4Env, voir aussi leur précédent FOCUS PLATEFORME). Chaque pilier coordonne les activités des CRB dans leur domaine. Quatre piliers de RARe (animal, plante, microorganismes, environnement) ainsi que la gouvernance de cette infrastructure sont dans le périmètre de l’Université Paris-Saclay.

RARe organise des séminaires scientifiques sur des thématiques transversales, avec par exemple l’étude des microbiotes, la contribution des CRB aux recherches pour la transition agro-écologique ou encore la contribution des ressources biologiques à l’adaptation et à l’atténuation du changement climatique. D’une manière générale, RARe contribue à préserver et à mieux connaitre la biodiversité. En particulier, RARe propose une conservation sécurisée à long terme des échantillons issus de protocoles de longue durée (observation, expérimentation, sélection). Le dépôt dans un CRB a pour but de faciliter la réutilisation d’échantillons qui sont bien décrits, associés à des données phénotypiques précieuses et constituent une référence pour des études ultérieures. L’ensemble des échantillons issu d’un protocole expérimental peut ainsi constituer une ‘collection’, identifiée par un certain nombre de métadonnées décrivant la population étudiée (espèce, race, variété, souche) et le protocole expérimental, sans oublier les données temporelles et géographiques. Ces échantillons peuvent ensuite être fournis à d’autre chercheurs que ceux qui ont mis en place le protocole, dans une politique de partage des ressources, sans pour autant négliger la reconnaissance des chercheurs à l’origine de la constitution de cette collection.

RARe a également porte le projet ABS4BRCs soutenu par le GIS IBISA.

En savoir plus ? Consulter : Innovations dans le domaine des Ressources Agronomiques pour la Recherche, 2022.

Contact : contact.RARe@inrae.fr

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ECOSYS / The Biological Resource Centre for the Environment (BRC4Env). Le réseau de Centres de Ressources Biologiques et de collections « ressources environnementales », BRC4Env, collecte, conserve, sécurise, caractérise et met à disposition les ressources biologiques issues de l'environnement (matériel biologique et données associées), de manière sécurisée et avec une traçabilité optimale. Ces ressources biologiques et/ou génomiques sont échantillonnées à partir de sols, de sédiments, d'eaux, d'écosystèmes agricoles, et conservées dans des collections organisées. Elles concernent les communautés microbiennes, ainsi que les ressources animales et végétales, utiles aux recherches dans le champ de l'agroécologie, dont la gestion ou la propagation ne dépendent pas directement d'une intervention humaine. Ces ressources sont utilisées pour : i) décrire, documenter et caractériser les différentes composantes de l'environnement ; ii) développer des procédés à des fins de biocontrôle des ravageurs des cultures et iii) comprendre les interactions entre différents types d'hôtes et de parasites. BRC4Env soutient la recherche fondamentale et appliquée et rend ces ressources disponibles pour les chercheurs du monde académique, mais aussi de l'industrie et de la société civile (ONG...). Les centres de ressources Biologiques et collections de BRC4Env s'appuient sur des plateformes analytiques et des dispositifs d'accès aux écosystèmes. Ils mettent en œuvre le protocole de Nagoya.

La plateforme de spectrométrie de masse, labellisée par Genopole et opérée par le laboratoire LAMBE (Laboratoire Analyse, Modélisation, Matériaux pour la Biologie et l'Environnement, Université d’Évry Paris-Saclay / CNRS / Cergy Paris Université) se dote d’un nouvel instrument offrant une capacité inégalée de séparation, caractérisation et quantification d'espèces moléculaires en mélanges complexes, grâce à la combinaison de la haute résolution et de la mobilité ionique cyclique : un SELECT SERIES Cyclic IMS (Waters). Cet équipement a été financé par Genopole et l’Université d’Évry Paris-Saclay et a été installé en juin 2023 au sein du LAMBE qui apporte son expertise en chimie analytique, analyse structurale et biophysique. L’équipement mutualisé répond aux enjeux actuels de recherche et d’innovation biotech des laboratoires et entreprises du biocluster Genopole. Il fait partie des trois seuls équipements de ce type disponibles en France !

L’essor des sciences post-génomiques et de leurs applications en santé, biomatériaux, énergie, agro-ressources, environnement fait naître des besoins croissants de caractérisation moléculaire à haute sensibilité et résolution, pour les laboratoires académiques comme pour les acteurs industriels. Le système SELECT SERIES Cyclic IMS (Waters) répond à ces nouveaux enjeux de recherche et d’innovation. Il associe une technologie de rupture, la séparation moléculaire par mobilité ionique cyclique (Cyclic IM), à la détection et la caractérisation structurale de molécules en mélange par spectrométrie de masse (MS). Cet instrument de pointe particulièrement polyvalent, satisfera les demandes en R&D des laboratoires académiques et entreprises du biocluster évryen, ainsi que de l’Université Paris-Saclay. Il répond d’ores et déjà aux besoins de cinq laboratoires du campus génopolitain (SABNP, LBEPS, Génomique Métabolique, GenHotel, sans oublier le LAMBE).

Une palette technologique remarquablement complète sur la plateforme ! Le LAMBE dispose pour cet instrument d’un large éventail de sources d’ionisation et de modes de fragmentation. Il est ainsi possible d’effectuer des analyses de liquides, ou de solides, grâce aux sources ESI, nanoESI, ASAP, APCI et DESI. La source DESI permet notamment l’analyse par imagerie moléculaire. Différents modes de fragmentations, c’est-à-dire diverses méthodes permettant de rompre des liaisons chimiques (par CID, ECD et SID), peuvent également diversifier l’information structurale obtenue. C’est le cas par exemple pour des protéines, peptides ou des oligo/polysaccharides qui contiendraient des groupements labiles, ou pour des édifices supramoléculaires de grande taille. « En termes de performance, grâce à un analyseur dit « à temps de vol » équipé de deux miroirs électrostatiques, le nouvel instrument peut atteindre une haute résolution en masse : par exemple > 100 000 (M/DM) pour l’ion [M+6H]6+ de l'insuline bovine » précise Régis Daniel, directeur du LAMBE et co-responsable de la plateforme de spectrométrie de masse. « Une haute résolution permet de séparer plus d’espèces moléculaires et facilite la détermination des structures » explique-t-il. « Cet équipement fournit une précision de mesure de masse des composés < 0,5 ppm ce qui permet de déterminer les formules brutes de petites molécules avec plus de certitude ». L'instrument de mobilité ionique cyclique (cIM) peut également recevoir en amont une dimension séparative supplémentaire grâce au couplage chromatographique selon deux configurations au choix : à débit analytique/micro LC-MS (LC-MS : chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse), « ACQUITY Premier », ou /nano LC-MS, « ACQUITY UPLC M-Class ».

Spectrométrie de masse couplée à la mobilité ionique cyclique : une technologie de rupture. Les récents développements technologiques ont conduit à la commercialisation de différents instruments avec des performances résolutives de plus en plus élevées. C’est dans ce contexte que la société Waters a introduit en 2019 un spectromètre de masse de type QTOF comportant une nouvelle technologie de mobilité ionique haute résolution, le SELECT SERIES Cyclic IMS. Cette technologie de rupture repose sur l’implémentation d’une cellule circulaire de mobilité ionique, qui conduit les ions à effectuer de multiples révolutions dans la cellule remplie d’un gaz. Ce qui est mesuré est alors la mobilité des ions dans le gaz, ce qui permet de les séparer en fonction de leurs structures tridimensionnelles. Comme le nombre de révolutions dans la cellule de mobilité est théoriquement illimité, cela revient à allonger leur trajet également de manière illimitée pour atteindre une performance de séparation inégalée (ultra-haute résolution en mobilité jusqu’à environ 750, en comparaison de 250 max. jusqu’alors). La séparation par mobilité ionique est couplée à la spectrométrie de masse au sein du même instrument SELECT SERIES Cyclic IMS, ce qui constitue une combinaison très puissante pour discriminer des composés différents mais de même masse ou des molécules de même composition mais d’organisation différente.  Si on ajoute à ce dispositif la possibilité de coupler en amont une méthode de séparation supplémentaire par chromatographie, nous obtenons là un des plus puissants systèmes d’analyse actuels. « Equipée de cet instrument technologique rare associé à l’expertise des membres du LAMBE, la plateforme de spectrométrie de masse de Genopole ouvre de larges perspectives aux chercheurs et entrepreneurs du biocluster évryen et à la communauté scientifique sud-francilienne, comme par exemple l’étude de molécules biologiques pour une meilleure compréhension du vivant, la recherche de composés à visée thérapeutique ou environnementale, ou encore le développement industriel de biomatériaux innovants » souligne Julien PICOT, responsable des plateformes de Genopole.

Contact : regis.daniel@univ-evry.fr / Julien.Picot@genopole.fr

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GENOPOLE / LAMBE / Plate-forme de spectrométrie de masse. La plate-forme de spectrométrie de masse offre l'expertise nécessaire au développement de méthodes d'analyses par spectrométrie de masse et chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse dédiées aux macromolécules biologiques et aux polymères synthétiques. Des analyses protéomiques et glycomiques sont réalisées en routine ainsi que des analyses et dosages de petites molécules. Les domaines d'activités de la plateforme portent principalement sur la caractérisation de complexes protéiques immunopurifiés et l'identification des partenaires d'interaction, ainsi que sur l'étude d'interactions non-covalentes (protéine-protéine, polysaccharides-protéines, ADN-ligand, protéines-peptides, biomolécules-cations métalliques).

A propos de Genopole. Premier biocluster français dédié à la recherche en génomique et aux biotechnologies appliquées à la santé et à l’environnement, Genopole rassemble 65 entreprises de biotechnologies, 17 laboratoires de recherche, 24 plateformes technologiques et plateaux techniques mutualisés, ainsi que des formations universitaires (université d’Évry, Paris-Saclay). Son objectif : créer et soutenir des entreprises de biotechnologies et le transfert de technologies vers le secteur industriel, favoriser le développement de la recherche dans les sciences de la vie, développer des enseignements de haut niveau dans ces domaines. Situé à Évry-Courcouronnes, Genopole est principalement soutenu par l’État, la Région Ile-de-France, le Département de l’Essonne, l’agglomération Grand Paris Sud, la Ville d’Évry-Courcouronnes et l’AFM-Téléthon.

Pour obtenir plus de renseignements sur les plateformes labellisées par Genopole, ainsi que sur les équipements mutualisés accessibles à la communauté scientifique francilienne, vous pouvez aussi contacter Julien Picot (Julien.Picot@genopole.fr).

La plateforme de biochimie environnementale Biochem-Env de l’UMR ECOSYS (écologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes, INRAE – AgroParisTech – Université Paris-Saclay) intervient dans de nombreux projets de recherche académiques ou de sciences participatives nécessitant la mesure d’indicateurs biologiques dans les sols, les sédiments et la faune.

Outre ses laboratoires conventionnels ou de quarantaine, disposant aujourd’hui d’une chaine robotisée de mesure actuellement dédiée aux activités enzymatiques des sols et sédiments (voir leur premier FOCUS PLATE FORME à ce sujet !), la plateforme Biochem-Env opère aussi un laboratoire mobile (relire leur deuxième FOCUS PLATEFORME sur ce Lab-Mobile !) lui permettant de réaliser les analyses directement sur site, au plus proche des dispositifs expérimentaux et des scientifiques. Ce Lab-Mobile permet également des actions de médiation scientifique, notamment auprès des jeunes (voir leur troisième FOCUS PLATEFORME).

Le développement technologique de la plateforme a permis l’obtention d’un référentiel de données fort de 60 000 valeurs pour un ensemble d’activités enzymatiques mesurées sur près de 10 000 échantillons de sols issus de programmes recherche nationaux et internationaux. Ce référentiel agrège également les données physicochimiques nécessaire à la bonne interprétation des données biochimiques pour apprécier la diversité fonctionnelle des sols. Les jeux de données sont en cours d’ouverture et permettent d’établir des courbes de distribution des valeurs en fonction, et permettent d’ores et déjà de comparer les sols en fonction de leur mode d’occupation. Une seconde étape en cours permettra, par des approches de de modélisation, l’élaboration d’un outil de diagnostic agro-environnemental portant notamment sur les sols soumis à différentes contraintes (pratiques agricoles, production énergétique, pollutions…). Cet outil sera notamment utilisé par des partenaires du secteur privé.

N’hésitez pas à prendre contact avec la plateforme pour vos projets de recherche ou de médiation scientifique. Pour cela, consultez son compte Twitter @INRAE_BIOCHEM ou son site web https://www.biochemenv.fr

Contact : Christian Mougin et Nathalie Cheviron (contact-biochemenv@inrae.fr)

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ECOSYS / Plateforme Biochem-Env. Biochem-Env est une plateforme scientifique et technique centrée sur le développement et la mesure d'indicateurs biochimiques dans l'environnement et les organismes des écosystèmes continentaux. Dans l'environnement (sols et sédiments), la plateforme permet la mesure d'indicateurs fonctionnels (activités enzymatiques impliquées dans les cycles biogéochimiques, métabolisme des macromolécules, activité métabolique globale, respiration?). Elle réalise également la mesure d'indicateurs biochimiques chez les invertébrés benthiques et terrestres (réserves énergétiques et macromolécules, stress oxydant, mécanismes de détoxication, exposition aux contaminants environnementaux...). Biochem-Env offrira à la communauté scientifique des jeux de données ouverts concernant les indicateurs biologiques liés à la biodiversité fonctionnelle des écosystèmes. Les informations et connaissances obtenues par la plateforme permettront le développement d'approches mathématiques et de modélisation pour évaluer et prévoir les impacts de perturbations de l'environnement sur la biodiversité fonctionnelle.

Les trois infrastructures nationales ProFi, FranceBioImaging et FRISBI ainsi que le GIS IBiSA ont le plaisir d'annoncer un 3e appel pour un accès financé aux installations labellisées IBiSA. Notre objectif est de promouvoir la mise en réseau des installations IBiSA par le biais de projets de recherche interdisciplinaires.

Les candidatures doivent demander l'accès à au moins deux installations IBiSA différentes dans deux disciplines (biologie structurale, imagerie biologique et protéomique). L'appel est ouvert à tout laboratoire académique. Le projet doit être considéré comme le point de départ d'un projet plus vaste ou comme une étude de validation de concept.

Le montant de l'aide financière sera de 5000 € maximum par demande pour couvrir les frais d'installation ; les frais de voyage et d'hébergement ne sont pas éligibles.

Les candidatures doivent être soumises à Call-IBISA-FBI-FRISBI-PROFI@i2bc.paris-saclay.fr en utilisant le modèle de document à télécharger ICI.

La date limite pour cet appel d'accès inter-infrastructures est le 31 mai 2024. Le texte complet de l’AO peut être téléchargé ICI.

La plateforme de Spectroscopie IRTF (Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Gif-sur-Yvette, Institut Joliot, CEA, Saclay) met à disposition des utilisateurs un parc de spectromètres Infrarouge à Transformée de Fourier (IRTF) de pointe, équipés de plusieurs accessoires (cellule à transmission, ATR, cellule électrochimique, thermostat, cryostat).

L’équipe d’adossement, Photobiologie Photosynthèse Photocatalyse (PPP), a une longue expertise des études mécanistiques de processus biologiques photo-induits, et de photocatalyse. Elle a contribué, en collaboration avec une équipe de l’ICMMO (Institut de chimie moléculaire et des matériaux d’Orsay, CNRS/Université Paris Saclay, Orsay), à décrypter le cycle catalytique d’une porphyrine à fer capable de réduire, de façon efficace et sélective, le CO2 en CO. La réduction du CO2 représente, en effet, un défi sociétal majeur, et on assiste à des progrès notables dans la conception de divers catalyseurs moléculaires pour la réduction électro- et/ou photo-catalytique du CO2. En particulier, les porphyrines à fer sont classées parmi les systèmes les plus actifs pour la formation de CO ou d’acide formique (HCOOH). Bien que le CO ne soit qu'une forme réduite à deux électrons du CO2, il constitue le point de départ du processus de production du syngas et peut donc contribuer de différentes manières à atténuer la production anthropique de CO2. Dans notre système, en utilisant les spectroscopies IR, UV-Visible, EPR et Raman de résonance, nous avons pu montrer que dans la porphyrine de fer étudiée, l'étape d'activation du CO2 est déplacée de l'état redox Fe(0), nécessaire dans d'autres porphyrines à fer, à l'état Fe(I), plus facile à atteindre. Cet effet résulte de l’activation du substrat CO2 par des liaisons hydrogène fournies par les groupes urée présents dans la seconde sphère de coordination du fer, ce qui permet de diminuer l’énergie nécessaire à la catalyse. La spectro-électrochimie infrarouge a donc permis de détecter l’intermédiaire catalytique Fe(II)CO, et, en complémentarité avec les spectroscopies Raman et EPR, également présentes dans le pôle de Biophysique de l’I2BC, a permis la caractérisation complète du processus catalytique. En savoir plus ? Amanullah et al., Angew. Chemie, Int. Ed 2023

Contact : Annamaria Quaranta (annamaria.quaranta@cea.fr); Philipp Gotico (Philipp.Gotico@cea.fr)

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Envie de (re)lire leur précédent FOCUS PLATEFORME (13 Juillet 2020) ? FOCUS PLATEFORME : La spectroscopie IRTF différentielle, un outil déterminant pour l'étude des mécanismes mis en jeu dans les réactions de photocatalyse.

I2BC / Plateforme de spectroscopie IRTF. La plateforme de spectroscopie IRTF est située au Laboratoire des Mécanismes Fondamentaux en Bioénergétique (UMR 9198). Elle met à disposition des utilisateurs des spectromètres IRTF avancés et elle est équipée pour répondre à la plus grande partie des besoins des analyses IRTF. La plateforme comprend 4 spectromètres avec plusieurs accessoires : cellule à transmission, accessoires ATR, cellule électrochimique, thermostats, cryostats pour expériences à basse température... Elle permet l'étude d'échantillons sous différentes formes (liquide, solide, poudre...). Le laboratoire est spécialisé dans la spectroscopie IRTF différentielle, résolue dans le temps, à basse température, et possède une bonne expertise dans l'étude de réactions biochimiques et photo-induites. La plateforme de spectroscopie IRTF fait partie du pôle des plateformes de Biophysiques de l'I2BC qui comprend les plateformes de RPE, FTIR, Résonance Raman, Spectroscopies Electroniques et Microscopie de fluorescence à super-résolution.

A propos de l’Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC - UMR 9198). L’I2BC est une Unité Mixte de Recherche (CEA, CNRS, Université Paris-Saclay), constituée de 60 équipes de recherches et 15 plateformes technologiques, provenant de 8 unités de recherches (CGM, IBBMC, IGM, ISV, LEBS, VMS, SB2SM, SBiGeM). L’institut est réparti sur 3 sites de recherche (Campus d’Orsay Vallée de l’Université Paris-Saclay, Campus du CNRS de Gif sur Yvette et Campus du CEA / Centre de Saclay) au sein de 14 bâtiments jusqu’au rassemblement programmé sur le campus du CNRS de Gif-sur-Yvette.

• Quand ? 12 juin 2024
• Pourquoi ? Journée d’animation scientifique à l’IERP, éligible au titre de la formation continue en expérimentation animale
• Ou ? IERP | plateau de phénotypage in vivo et transparisation, Centre INRAE de Jouy en Josas

Implanté sur le campus INRAE de Jouy en Josas, le plateau de phénotypage in vivo et transparisation est entièrement ouvert à la communauté pour l’étude in vivo de processus biologiques complexes sur modèles rongeurs et poissons. Il regroupe différents équipements de pointe, distribués au sein des animaleries, pour l’imagerie in vivo des animaux en expérimentation (confocal, 2photon et IVIS), la cytométrie en flux de larves de poissons zèbres (COPAS) ou plus récemment l’étude comportementale des poissons (Viewpoint). Les ingénieurs du plateau possèdent également une expertise reconnue en transparisation et imagerie 3D à feuille de lumière déployées sur différents types d’organes (cerveau, poumon, intestin, placenta, ganglion lymphatique, foie... ) isolés de nombreuses espèces (porc, cheval, brebis, souris, truite, carpe et poisson zèbre). Créé en 2012 à INRAE, ce plateau est intégré à l’infrastructure scientifique collective IERP pour l’Infectiologie expérimentale sur modèles rongeurs et poissons, les équipements étant distribués au sein des locaux confinés (NSL2) de la pisciculture expérimentale et de l’animalerie rongeurs. IERP est partie intégrante de l’Institut des Sciences de l’Animal Paris Saclay (SAPS) et de l'infrastructure nationale de recherche EMERG'IN pour la lutte contre les maladies infectieuses émergentes et zoonotiques par des explorations fonctionnelles in vivo.

Au cours de cette journée, les scientifiques utilisateurs du plateau de phénotypage in vivo et transparisation présenteront leurs projets, et illustreront ainsi la diversité des expertises et techniques disponibles sur le site. Aussi, cette journée a pour vocation de promouvoir les échanges entre utilisateurs et au-delà puisque l’événement est ouvert à tous.

La journée se déroulera en présentiel uniquement. Elle sera éligible au titre de la formation continue en expérimentation animale (une attestation de présence vous sera remise à ce titre).

L'inscription est gratuite mais obligatoire ! En savoir plus ?

Contact : Manon Mehraz (manon.mehraz@inrae.fr), Maxence Frétaud (maxence.fretaud@inrae.fr) et Christelle Langevin (christelle.langevin@inrae.fr).

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Enfin, en juin 2020, mars 2021 et mars 2023, l’IERP publiait ses premiers FOCUS PLATEFORME … Redécouvrez- les aujourd’hui !

• FOCUS PLATEFORME : Le poisson-zèbre EOPS : une innovation technologique aux retombées majeures en infectiologie et en microbiologie
• FOCUS PLATEFORME : Clarification des tissus et imagerie 3D pour l'étude des maladies des poissons
• FOCUS PLATEFORME : Un dispositif de cytométrie en flux original pour le tri et l’analyse d’objets biologiques complexes sur le plateau de Saclay !

INRAE / Infectiologie expérimentale des rongeurs et poissons (IERP). L'infrastructure scientifique collective IERP a pour principales missions la production d'animaux à statut sanitaire et génétique défini, la réalisation in vivo d'expérimentation en infectiologie et le phénotypage des animaux infectés par imagerie. Dans le cadre de projets collaboratifs ou de prestations de service, l'infrastructure mène des projets en infectiologie, immunologie, vaccinologie, génétique, physiologie et microbiologie. Distribuée dans plusieurs bâtiments du campus, notre infrastructure réalise des projets multi-espèces au sein d'une animalerie rongeurs pour les modèles souris et rat et d'une pisciculture expérimentale hébergeant les espèces aquacoles (truite et carpe) et poisson-zèbre. Chaque installation dispose de laboratoires de confinements (BSL2/3) équipés de technologies avancées (IVIS, bi-photon) pour le suivi par imagerie des animaux infectés.

Hébergée au Laboratoire de génomique et radiobiologie de la kératinopoïèse (LGRK, CEA, Institut Jacob, Institut de radiobiologie cellulaire et moléculaire (IRCM)), la plateforme d’irradiation expérimentale dispose d’un générateur de rayons X Faxitron MultiRAD 350 (PXI/Edimex) financé par Genopole et de l’expertise nécessaire à l’exposition aux rayonnements de matériel biologique et non-biologique. La plateforme d’irradiation expérimentale est un réel atout pour les entités présentes sur le biocluster Genopole et le territoire de Paris-Saclay !

La peau constitue un modèle adapté pour étudier les cellules souches des tissus humain. En effet, plusieurs réservoirs de cellules souches y résident, notamment des cellules souches épithéliales au sein de l’épiderme. Le LGRK, dirigé par Nicolas Fortunel, étudie les propriétés et la capacité régénératrice des cellules souches de la peau, et plus globalement les effecteurs de l’homéostasie cutanée. L’exposition aux rayonnements ionisants est étudiée comme modèle d’exploration des perturbations cutanées induites par l’exposome.

Un axe de recherche amont développé au LGRK porte sur la connaissance des caractéristiques fondamentales des cellules souches et progéniteurs épithéliaux de l'épiderme. Les points d'intérêt comprennent la recherche de critères caractéristiques du statut de « cellule souche », ainsi que le décryptage des réseaux de régulation de la balance « immaturité versus différenciation ». Ces recherches intègrent le génome conventionnel codant le protéome, ainsi que les gènes produisant des transcrits non codants. Ces derniers interviennent dans de nombreuses fonctions physiologiques et dans des processus pathologiques.

Un axe translationnel mené par le LGRK a pour objectif de générer des innovations dans le domaine de la thérapie cellulaire cutanée. Une piste de travail porte sur le développement d'effecteurs permettant une préservation plus efficace des cellules souches épidermiques ex vivo, dans le contexte de la bio-ingénierie en culture de substituts de peau. Le gain visé concerne la qualité de régénération. Une seconde piste de travail concerne la problématique de rejet immunitaire, qui restreint les champs d'utilisation de greffons allogéniques. L'approche explorée consiste à vectoriser des facteurs promoteurs d'un signal tolérogène, afin de produire des greffons de peau présentant une immunogénicité atténuée.

Enfin, le LGRK s’intéresse aux conséquences cutanées des stress génotoxiques induits par les rayonnements ionisants, notamment les expositions de la peau saine inhérentes à des applications médicales (imagerie, radiothérapies). Un premier aspect étudié est l'impact de cet exposome médical sur l'intégrité et les fonctions des cellules souches et des progéniteurs de l'épiderme. Un aspect d'intérêt concerne les fibroblastes dermiques, étudiés pour leur statut cellules effectrices primaires du développement des fibroses cutanées radio-induites.

Ainsi, disposer d’un générateur de rayons X tel que le Faxitron MultiRAD 350 (PXI/Edimex) constitue un réel support pour les activités du LGRK, en particulier pour son axe de recherche portant sur la radiobiologie et les radio-pathologies cutanées.

Le générateur de rayons X Faxitron MultiRAD 350 (PXI / Edimex), qui permet de délivrer des débits de dose de 100 mGy/min à 7 Gy/min, est accessible à la communauté scientifique et industrielle francilienne. Très récemment, en plus de Sandra Moratille qui est la scientifique référente pour l’utilisation du générateur de rayons X, plusieurs scientifiques référents ont été formés à son utilisation, permettant ainsi une continuité d’activité de prestations de service tout au long de l’année. Pour connaître les modalités d’accès à la plateforme d’irradiation expérimentale, n’hésitez pas, contactez-nous !

Contacts : nicolas.fortunel@cea.fr ou sandra.moratille@cea.fr

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IRCM / Plateforme d’irradiation expérimentale - Genopole. La plateforme d’irradiation expérimentale offre les compétences et le savoir-faire nécessaire à l’utilisation d’un générateur de rayons X de dernière génération pour l’irradiation de matériel biologique et non biologique. Les principales applications sont la préparation de cellules nourricières utilisées pour la culture de cellules souches, l’étude fondamentale des lésions occasionnées par le rayonnement X, l’étude des mécanismes de développement des pathologies radio-induites, et les recherches visant à développer des approches médicales personnalisées (ex : irradiation de cellules dans le cadre d’études de la radiosensibilité individuelle).

A propos de Genopole. Premier biocluster français dédié à la recherche en génomique et aux biotechnologies appliquées à la santé et à la bioéconomie, Genopole réunit 65 entreprises, 17 laboratoires de recherche, 24 plateformes technologiques et plateaux techniques mutualisés, ainsi que des formations universitaires (université d’Évry, Paris-Saclay). Son objectif : favoriser l’émergence et la croissance de sociétés de biotechnologie, le transfert d’innovations vers le secteur industriel, le développement de la recherche et l’enseignement supérieur en sciences de la vie. Dirigé par Gilles Trystram, Genopole est un Groupement d’intérêt public principalement soutenu par l’État, la Région Ile-de-France, le Département de l’Essonne, l’agglomération Grand Paris Sud, la Ville d’Évry-Courcouronnes et l’AFM-Téléthon.

Pour obtenir plus de renseignements sur les plateformes technologiques labellisées par Genopole, ainsi que sur les équipements mutualisés accessibles à la communauté scientifique francilienne, contactez Julien Picot (julien.picot@genopole.fr).

La plateforme de cytologie et imagerie (Institut Jean Pierre Bourgin, centre INRAE de Versailles-Grignon), est une plateforme couvrant différents aspects de la microscopie, de l’observation en fond clair à l’analyse poussée de la fluorescence en microscopie confocale dont l’activité est centrée autour des échantillons végétaux. La plateforme offre un ensemble de microscopes, d’appareils de préparation des échantillons nécessaire pour l’observation et de compétences nécessaires. Elle est également partie intégrante d’un ensemble plus vaste, l’Observatoire du Végétal, qui regroupe des infrastructures allant de la culture à l’observation et l’analyse des plantes (phénotypage multiniveaux), ensemble que vous découvrirez aussi en un clic via son FOCUS PLATEFORME : IJPB / Observatoire du Végétal : 6 plateformes au service du végétal, mais pas que !.

Quoi de neuf sur la plateforme ? La plateforme de cytologie et imagerie accueille depuis fin 2023 un tout nouveau microscope permettant l’imagerie super résolution de type dSTORM en 3D et multi-couleur. Obtenu dans le cadre de l’ERC STORMtheWALL (Kalina Haas, IJPB-INRAE, Versailles), cet équipement permettra le suivi de structure 3D de molécules uniques et de dynamiques cellulaires. La microscopie de fluorescence reste incapable de résoudre deux points distants de moins de 250 à 300 nm alors que la technologie STORM, basée sur la réitération de plusieurs étapes de photoactivation/photoblanchiment permet une résolution spatiale de 15 nm. Cette approche est utilisée pour étudier la nanostructure de la paroi végétale ainsi que les autres structures subcelullaires.

Mais en fait l’équipement est bien plus complexe ! Il possède deux modules différents : le sFLIM et la photostimulation qui permettent de contrôler et d’observer simultanément des processus biochimiques et moléculaires dynamiques dans des plantes vivantes en utilisant en parallèle un activateur photoactivable (optogénétique) et plusieurs biocapteurs FRET. Couplé à des détecteurs très sensibles, le système permet l’imagerie spectrale “temps de vie” (sFLIM), en utilisant une technique de comptage de photons dans une gamme spectrale allant de 430 à 650 nm (16 canaux), même en faible luminosité.

Cet équipement permet de dépasser les limites spatiales et temporelles habituelles et ouvre une nouvelle dimension pour la compréhension de mécanismes cellulaires à l'échelle nanométrique. Il fournira des données inédites pour la mise en place de modèles de processus biologiques. Ces modèles sont des briques essentielles des modèles multi-échelles prédisant la croissance et le rendement des cultures dans des environnements changeants.

Contact : Bertrand DUBREUCQ (bertrand.dubreucq@inrae.fr)

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Aussi, le 15 février 2021 et le 6 décembre 2021, la plateforme de Cytologie et Imagerie publiait ses premiers Scoop-it® / FOCUS PLATEFORME ! Les relire à nouveau ? La microdissection assistée par laser, un apport « tranchant » dans l’analyse à très petite échelle des transcriptomes végétaux ; Vers de nouveaux fronts de science avec un microscope à super résolution à technologie STED dès 2022 !

La plateforme de Cytologie et Imagerie est une plateforme adossée à une très grosse unité (Institut Jean Pierre Bourgin, 350 personnes) et intégrée dans un ensemble plus vaste allant de la culture des plantes à l’observation finale ou l’analyse métabolique (Observatoire du Végétal). La plateforme a été pionnière dans le développement de nouvelles techniques d’étude du végétal notamment dans l’étude du matériel vivant (caractérisation du développement du méristème vivant, interaction entre protéines par la technique d’anisotropie de fluorescence chez les végétaux). La plateforme compte 8 permanents INRAE (5 ETP) et regroupe les activités et les équipements d'imagerie cellulaire nécessaires à l’étude des plantes : micro et macroscopie, microscopie confocale, vidéomicroscopie, cytométrie, microscopie électronique à balayage, microdissection laser, ainsi que toutes les ressources pour le traitement, l’inclusion et la coupe des échantillons (coupe semi fines, fines, ultrafines, cryosections). Elle est hébergée dans un bâtiment complètement rénové de 1000 m2 accueillant la trentaine de pièces optiques et les données produites par la plateforme sont hébergées sur un serveur institutionnel dont le contenu est sécurisé et sauvegardé. La plateforme est ouverte à toutes les demandes de l’unité et hors unité, institutionnelles ou du secteur privé. La structure est labellisée IBISA.

EvryRNA est une plateforme logicielle génopolitaine qui met à disposition de la communauté scientifique des outils pour l’analyse des acides ribonucléiques (ARN) non-codants. Ces molécules ont révélé ces dernières décennies leur rôle majeur dans les mécanismes biologiques et dans diverses maladies dont les cancers. La plateforme EvryRNA, dirigée par le Pr Fariza Tahi, est hébergée au sein du laboratoire IBISC (Informatique, Bio-informatique et Systèmes Complexes - Université d’Évry Paris-Saclay). Elle fait partie des 24 plateformes et plateaux techniques mutualisés sur le biocluster Genopole.

L’équipe Bioinformatique des ARN dirigée par Fariza Tahi développe des algorithmes et des méthodes computationnelles dédiés à l’analyse des ARN. Il s’agit là d’identifier les ARN dans les séquences génomiques, de déterminer leur caractère codant ou non-codant, ou encore de prédire leurs conformations dans l’espace, déterminantes pour leur fonction. Les ARN ont en effet la propriété de se replier grâce aux liaisons des acides ribonucléiques qui les constituent.

Les ARN non-codants ouvrent un large champ scientifique. Les deux dernières décennies ont été le théâtre de la découverte d’une multitude d’ARN non-codants, issus des régions de notre génome qui ne codent pas de protéines et que l’on a longtemps pensé inutiles. Les biologistes connaissaient bien la fonction des ARN ribosomiques et des ARN de transfert pour traduire le message des gènes en protéines. Mais récemment, ils ont révélé le rôle biologique essentiel de nombreux autres ARN (micro-ARN, petits ARN interférents, longs ARN non-codants...). Ces ARN non-codants agissent comme des régulateurs de l’expression des gènes, donc comme des acteurs du développement des organismes, de l’adaptation aux changements environnementaux, etc. Ils interviennent dans les processus biologiques, mais aussi dans les maladies, notamment les cancers et les maladies neuro-dégénératives. Mieux connaître les ARN non-codants pourra notamment contribuer à mieux comprendre ces pathologies, mais aussi à envisager de nouvelles approches thérapeutiques.

Plateforme EvryRNA : Une vingtaine d’outils interactifs librement accessibles. Pour s’inscrire dans cette dynamique scientifique et répondre aux besoins des biologistes, le laboratoire IBISC a conçu une panoplie d’outils bio-informatiques librement accessibles sur la plateforme EvryRNA. Ils reposent pour les plus récents sur des technologies et approches algorithmiques comme l’optimisation multi-objectif, les cartes auto-organisatrices (SOM pour Self Organizing Map), les réseaux de neurones profonds, etc.

En plus de la performance, les chercheurs d’IBISC ont cherché à rendre l’utilisation de ces logiciels aisée et interactive. La plupart présentent ainsi de nombreux atouts : i) Une interface web intuitive ; ii) Une représentation graphique des résultats facilement interprétable ; iii) La possibilité pour le biologiste utilisateur d’agir sur les paramètres puis réexécuter le modèle pour améliorer sa performance ; iv) La possibilité d’inclure les jeux de données ou les connaissances du biologiste dans le modèle.

Une plateforme labellisée et soutenue par Genopole. Genopole soutient l’activité de la plateforme EvryRNA, profitable notamment à son axe stratégique des thérapies innovantes. Genopole a financé la mise à niveau de l’infrastructure informatique, notamment un serveur de calcul et des baies de stockages, à hauteur de 60 K€.

Contacts : Fariza.Tahi@univ-evry.fr / Julien.Picot@genopole.fr

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Aussi, le 13 mai 2019 (déjà !), EvryRNA publiait son premier FOCUS PLATEFORME. Le relire ?

GENOPOLE / Plate-forme logicielle de bioinformatique EvryRNA. La plateforme EvryRNA est une plateforme logicielle mettant à disposition de la communauté scientifique différents logiciels dédiés aux ARN non-codants pour la prédiction de leurs structures 2D et 3D, la prédiction des structures de complexes d'ARN, la prédiction et la classification d'ARN non-codants, l'identification et la prédiction à grande échelle dans des séquences génomiques d'ARN non-codants, notamment les petits ARN : microARN, piARN, etc. Tous les logiciels disponibles sur la plateforme EvryRNA ont fait l'objet de publications scientifiques à comité de lecture.

A propos de Genopole : Biocluster français dédié à la recherche en génomique et aux biotechnologies appliquées à la santé et à la bioéconomie, Genopole réunit 65 entreprises, 17 laboratoires de recherche académiques, 24 plateformes technologiques et plateaux techniques mutualisés, ainsi que des formations universitaires (Université d’Évry Paris-Saclay). Son objectif : favoriser l’émergence et la croissance de sociétés de biotechnologie, le transfert d’innovations vers le secteur industriel, le développement de la recherche et l’enseignement supérieur en sciences de la vie. Dirigé par Gilles Trystram, Genopole est un Groupement d’intérêt public principalement soutenu par l’État, la Région Ile-de-France, le Département de l’Essonne, l’agglomération Grand Paris Sud, la Ville d’Évry-Courcouronnes et l’AFM-Téléthon.

La stratégie la plus en vogue pour appréhender les pathologies cérébrales consiste à constituer de grandes biobanques de données d’imagerie obtenues via la constitution de grandes cohortes de sujets sains représentatives de la population générale ou de patients souffrant de pathologies neurodégénératives, neurovasculaires, psychiatriques ou neurodéveloppementales. Si la taille des cohortes en cours de constitution dépasse souvent le millier de sujets, chaque sujet ne bénéficie que d’un nombre limité de modalité d’imagerie ne permettant pas toujours d’explorer finement tous les aspects des processus physiopathologiques en cours.

Afin de répondre à ce besoin de caractérisation approfondie de chaque individu, les unités BAOBAB, UNICOG et UNIACT du département NeuroSpin (Institut Joliot, CEA, Centre de Saclay, Gif-sur-Yvette) se sont lancées en 2022 dans un projet de phénotypage profond d’une centaine de sujets sains qui bénéficient d’un nombre important d’examens IRM, notamment 6 examens sur l’IRM à 3 teslas de NeuroSpin (en plus de 5 examens sur l’IRM à 7 teslas de NeuroSpin). En cours de constitution actuellement, la biobanque iCORTEX sera dotée d’ici fin 2024 de Big Data individuelles en IRM acquises sur 20 sujets, collectées dans le cadre d’une campagne d’acquisition qui aura impliqué plus de 220 examens IRM d’une durée d’une heure et trente minutes chacun, au cours des deux premières années du projet. A l’échelle individuelle, la centaine d’acquisitions du protocole d’IRM à 3 teslas développé spécifiquement pour le projet reposent sur différentes modalités d’imagerie anatomique, relaxométrique, et de diffusion qui permettent de cartographier avec grande précision l’anatomique du cerveau de chaque individu, mais également la microarchitecture (cytoarchitecture et myéloarchitecture) du tissu cérébral, comme l’illustre la figure ci-jointe. Cette démarche de phénotypage profond sera étendue à l’exploration multimodale et multiéchelle de patients souffrant de pathologies neurodégénératives et neurovasculaires dans le cadre du projet BrainDeepPhenotyping relevant du PEPR Santé Numérique en partenariat avec différentes unités de recherche du CEA, de l’INSERM, du CNRS, des universités de Paris-Saclay et de Tours, de l’Institut du Cerveau de Paris, du CHU Pitié-Salpètrière, du CHU Lariboisère, du GHU Sainte-Anne et du CHU Bretonneau de Tours.

Contact : Cyril Poupon (cyril.poupon@cea.fr)

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NEUROSPIN / Imagerie in vivo chez l'homme, ex vivo et in vitro, IRM 3T. NeuroSpin dispose d’un imageur 3 Tesla Magnetom Prisma Fit de la société Siemens Healthineers. Ce système est reconnu comme l'IRM de référence pour la recherche en neuroscience. Il dispose d’une antenne radiofréquence émettrice corps entier, et d’une antenne de réception possédant 64 éléments, pour un rapport signal-sur-bruit optimal. Les images obtenues avec l'IRM 3T de NeuroSpin permettent d'atteindre des résolutions de l'ordre de 900 micromètres sur l'ensemble du cerveau adulte et jusqu'à 450 micromètres de manière localisée. Les techniques principalement utilisées sont l'imagerie ultra rapide écho-planaire (EPI) avec acquisition simultanée de coupes, l'imagerie de diffusion, l'imagerie quantitative ou encore la spectroscopie par résonance magnétique. Les examens réalisés sur volontaires sont des examens de recherche et peuvent être catégorisés en trois ensembles: i) Protocoles cognitifs (le plus généralement sur volontaire sain) : ils cherchent à décrypter le fonctionnement du cerveau humain, à localiser les zones cérébrales s'activant lors de tâches cognitives précises (langage, mathématique, conscience) ; ii) Protocoles cliniques (volontaires sains et patients) : ils étudient certaines pathologies de l'adulte (épilepsie, schizophrénie, autisme, etc.), les troubles d'apprentissage chez l'enfant (dyslexie, dyspraxie, dyscalculie, etc.) ou encore le vieillissement cérébral naturel ou pathologique (maladies neurodégénératives) ; iii) Protocoles méthodologiques (volontaire sain) : ils visent à étudier de nouvelles techniques pour améliorer la qualité des images ou leur conférer de nouvelles propriétés pour détecter des données anatomiques ou fonctionnelles nouvelles.

A propos de NeuroSpin. Neurospin est une infrastructure de recherche sur le cerveau exploitant des grands instruments d'imagerie. NeuroSpin offre à la communauté scientifique publique et privée la possibilité de faire progresser la connaissance du cerveau, et particulièrement du cerveau humain, en proposant un accès à des méthodologies de pointes en imagerie cérébrale et en neuro-informatique. NeuroSpin développe et met à la disposition de la communauté des instruments uniques, notamment en imagerie très haut champs et dans le domaine des big data. Cette offre s'inscrit dans le cadre des missions spécifiques de NeuroSpin qui sont : i) analyser les fonctions du cerveau humain, leur développement dans l'enfance, et l'impact de la culture et de l'éducation ; ii) identifier les marqueurs et les mécanismes de maladies neurologiques, psychiatriques et neurodéveloppementales ; iii) comparer le cerveau humain et celui d'autres espèces animales ; développer et tester des méthodes d'imagerie à toutes les échelles d'observation : par résonance magnétique (IRM), par électro- et magnéto-encéphalographie (EEG et MEG), et par électrophysiologie massivement parallèle ou l'imagerie photonique ; et v) développer des logiciels spécialisés dans le traitement et la modélisation des grands jeux de données en neuroimagerie.

A propos de l’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot : L’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot (CEA-Joliot) étudie les mécanismes du vivant pour, à la fois, produire des connaissances et répondre à des enjeux sociétaux au cœur de la stratégie du CEA : la santé et la médecine du futur, le numérique et la transition énergétique. Les travaux, fondamentaux ou appliqués, reposent sur des développements méthodologiques et technologiques. Les collaborateurs du CEA-Joliot sont pour moitié impliqués dans des unités mixtes de recherche (UMR), en partenariat avec le CNRS, l'INRAE, l’INRIA, l'Inserm, l’Université Paris-Saclay et l’Université de Paris. Le CEA-Joliot est implanté principalement sur le centre CEA-Paris-Saclay. Des équipes travaillent également à Orsay, Marcoule, Caen, Nice et Bordeaux.

L’UMS IPSIT (Ingénierie et Plateformes au Service de l’Innovation Thérapeutique) compte 11 plateformes dont la plateforme de bioinformatique (IPSIT BioInfo). Cette dernière à une activité transversale dans l’UMS car elle intervient dans l’analyse des données produites par différentes plateformes. Exemple ci-dessous de l’un de ces récents développements !

Le développement des technologies à haut-débit au cours de ces dernières décennies ainsi que l’accès à des ressources informatiques performantes et la diminution de leurs coûts ont permis de généraliser les projets de recherche ayant des approches holistiques pour mettre en évidence les mécanismes complexes du vivant. En conséquence, de nombreux outils d’analyse bioinformatique et biostatistiques ont été développés et adaptés à chaque étape du traitement des données. Qu’elles soient expérimentales ou bioinformatiques chacune de ces étapes apporte une part de variabilité technique qui va se cumuler jusqu’à la génération des données brutes (cf. Figure, haut). Les données brutes sont ensuite normalisées ajoutant également une variabilité technique à prendre en compte pour reproduire des résultats à l’identique. A cette étape, nous sommes généralement en possession d’une matrice de données normalisées, d’un fichier d’annotations et d’un plan expérimental à modéliser. Nous désignons par bioanalyse les étapes finales du processus aboutissant à des données interprétables biologiquement.

La bioanalyse peut être résumée par une première étape de biostatistique incluant classiquement une analyse descriptive (ou analyse non supervisée, qui fait appel à des outils de classification non supervisée c’est-à-dire ne tenant pas compte du plan expérimental) et une analyse différentielle (application du même modèle statistique adapté au plan expérimental sur les variables). La deuxième et dernière étape est l’analyse fonctionnelle (ou analyse d’enrichissement) dans laquelle on intègre les sous-jeux de données statistiquement significatifs à la connaissance biologique et médicale. Pour faciliter l’intégration, les données bibliographiques sont organisées en « genesets ». Un geneset regroupe des informations biologiques et peut provenir : i) d’une ontologie qui lie les fonctions biologiques entre elles par causalité et les hiérarchise par spécificité dans une arborescence ; ii) d’un pathway canonique qui valide les liens entre des gènes et/ou leurs produits par les données expérimentales les plus robustes ; iii) d’une publication qui lie par corrélation statistique une liste de variables d’intérêts à un caractère biologique, clinique ou phénotypique.

Dans le but d’améliorer la reproductibilité et l’accès à un workflow d’analyse omique nous avons créé le package R MAOL qui inclut une fonction omic simple d’utilisation (cf. Figure, bas). L’analyse est réalisée d’une traite, localement et génère un dossier de résultats contenant tous les fichiers et graphes permettant d’interpréter fonctionnellement les résultats à plusieurs niveaux de seuil statistique. Ce travail a récemment été publié, avec un exemple d’application sur un jeu de données publié et intégré au package (Dumont et al., bioRxiv).

Vous êtes intéressé ? vous souhaitez télécharger et installer ce workflow ? Cliquer ICI ! Aussi, le code source permettant de reconstruire les packages et de faire la mise à jour des annotations est disponible sur Zenodo en cliquant ICI.

Enfin, en novembre 2021, 2 ans déjà, IPSIT / Bioinfo publiait son premier FOCUS PLATEFORME… Redécouvrez- le en cliquant ICI.

Contact : Florent Dumont (florent.dumont@universite-paris-saclay.fr)

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IPSIT / Bioinfo. La plateforme de bioinformatique de l’UMS IPSIT propose des prestations de services en bioinformatique et biostatistiques. Nous mettons l’accent sur le suivi des projets, la formation et l’autonomisation de nos utilisateurs. La création d’outils sous forme de package R accessible et portable permet de faciliter ce transfert de compétence.

A propos d’IPSIT. IPSIT (Ingénierie et Plateformes au Service de l’Innovation Thérapeutique) est une Unité Mixte de Service placée sous les tutelles conjointes de l’UPSaclay (UMS-IPSIT), l’Inserm (US31) et le CNRS (UAR3679). L’IPSIT regroupe 11 plateformes techniques, organisées en trois pôles technologiques (IMCELLF, OMICS et INTERACTIONS) et trois plateformes transverses. L’IPSIT se veut résolument à l’interface de la chimie, de la biologie et de la clinique en établissant le lien entre la cible pathologique et le médicament. L’IPSIT est adossée à une Structure Fédérative de Recherche (SFR) qui rassemble l’UMS-et 25 équipes de recherche. Enfin, IPSIT participe à l’animation scientifique et à la formation des étudiants et des personnels tout en contribuant au rapprochement d’équipes d’horizons différents et à la transdisciplinarité des collaborations. Voir aussi leur FOCUS PLATEFORME décrivant toutes leurs expertises !

Le plateau CCCHD (ou plateau technique de Chimie Combinatoire et Criblage à Haut-Débit) est une plateforme du département Médicaments et Technologies pour la Santé (DMTS, UMR 0496, CEA / UPSaclay / INRAe, CEA Paris-Saclay, Institut des Sciences du Vivant Frédéric Joliot, Gif-sur-Yvette), localisée sur le centre CEA de Paris-Saclay. Ce plateau exceptionnel est aujourd'hui intégré à C@PS (pour criblage@Paris-Saclay), une plateforme labélisée IBiSA fin 2018, partie prenante de l’infrastructure ChemBioFrance, et réunissant sous une bannière unique les activités de criblage sur le plateau de Saclay.

Dans le cadre du projet EUGLOHRIA (The European University Alliance for Global Health – Transformation through Joint Research and Innovation Action, EU H2020, grant agreement No 101017572), une nouvelle collaboration entre l’Université de Szeged (Dr Judit Danis, Dermatological Research Group) et la plateforme a permis de faire émerger un projet de criblage pour identifier des ligands d’ARNS non codants. Ces ARNs nommés PRINS pour « Psoriasis Associated Non-Protein Coding RNA Induced by Stress » sont impliqués dans la régulation des processus inflammatoires notamment dans la réponse aux attaques microbiennes. En effet une surexpression de PRINS module l’expression de cytokines notamment IL6 et IL8 dans les kératinocytes en se liant aux ARN messagers codant pour ces protéines. Des modulateurs de cette interaction pourraient donc être de nouvelles voies thérapeutiques pour augmenter la réponse immunitaire lors d’infections. Un premier travail est en cours à l’université de Szeged afin de mettre au point un test cellulaire basé sur un système rapporteur (expression de luciférase) qui permettrait de mesurer l’interaction PRINS/ARNm. Cette lecture permettra ensuite de transposer ce test sur la plateforme C@PS afin d’identifier des composés aptes à moduler cette interaction.

Ce projet, codé PRINS également, a bénéficié d’une subvention de type « amorçage de collaboration » de l’Université Paris-Saclay en réponse à l’AAP EUGLOHRIA Research seeding grant (projects and/or platforms) 2023. Les premiers résultats ont aussi été présenté lors de la Conference on transnational perspectives in sharing infrastructures in global health, organisée par EUGLOHRIA à Porto (Portugal), les 26 et 27 octobre 2023. Cette collaboration devrait se poursuivre par le dépôt d’un projet européen mais aussi par un doctorant partagé entre nos deux laboratoires, typiquement via le programme de financement des cotutelles internationales de doctorat (ADI) de l’Université Paris-Saclay.

NB : Le 21 octobre 2019, la plateforme publiait son premier FOCUS PLATEFORME. Le relire ? Aussi, le 9 janvier 2023, la plateforme publiait un deuxième FOCUS PLATEFORME. Le relire ?

Contact : Jean-Christophe Cintrat (jean-christophe.cintrat@cea.fr)

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MTS / Plateforme de chimie combinatoire et criblage à haut-débit (CCCHD). Cette plateforme unique, implantée au Service de Chimie Bioorganique et de Marquage (SCBM / JOLIOT), combine les équipements et expertises nécessaires pour la réalisation de criblages biologiques à haut débit ainsi que la préparation de chimiothèques ciblées. Elle assure également l'optimisation des composés actifs les plus prometteurs (« touches » ou « hits »). Elle est aujourd'hui partie intégrante de C@PS, une plateforme réunissant sous une bannière unique les activités de criblage sur le plateau de Saclay, labélisée IBISA fin 2018. C@PS agrège les compétences i) de la plateforme CIBI (ICSN, CNRS, Gif-sur-Yvette) pour les mesures de cytotoxicité, de criblage d'interactions protéines/ligands et criblage in ovo, ii) de la plateforme CIBLOT (Faculté de Pharmacie, Université Paris sud, Châtenay-Malabry) pour les mesures d'interactions protéines/ligands par technologie alpha-screen et la quantification de paramètres cellulaires, iii) de la plateforme CTPF (ICSN, CNRS, Gif-sur-Yvette) pour les mesures d'interactions protéines/ligands par thermal shift assay et d'analyses de transcriptomes  par PCR quantitative et iv) de la plateforme CCCHD (Joliot, CEA, Saclay). Cette dernière combine les équipements nécessaires pour la réalisation de criblages biologiques à haut débit ainsi que la préparation de chimiothèques ciblées. Elle assure également l'optimisation des composés actifs les plus prometteurs (« touches » ou « hits »).

A propos de l’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot : L’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot (CEA-Joliot) étudie les mécanismes du vivant pour, à la fois, produire des connaissances et répondre à des enjeux sociétaux au cœur de la stratégie du CEA : la santé et la médecine du futur, le numérique et la transition énergétique. Les travaux, fondamentaux ou appliqués, reposent sur des développements méthodologiques et technologiques. Les collaborateurs du CEA-Joliot sont pour moitié impliqués dans des unités mixtes de recherche (UMR), en partenariat avec le CNRS, l'INRAE, l’INRIA, l'Inserm, l’Université Paris-Saclay et l’Université de Paris. Le CEA-Joliot est implanté principalement sur le centre CEA-Paris-Saclay. Des équipes travaillent également à Orsay, Marcoule, Caen, Nice et Bordeaux.

Le contexte… En raison du vieillissement de la population et de la croissance démographique, le nombre de nouveaux cas de cancer devrait augmenter d'environ 60 à 70% au cours des 2 prochaines décennies. Pour lutter contre cette maladie, l’une des armes thérapeutiques les plus efficaces reste la chimiothérapie qui a pour but la destruction des cellules cancéreuses via des mécanismes dits non spécifiques. Les chimiothérapies sont principalement administrées par voie intraveineuse ce qui engendre un certain nombre de contraintes à la fois pour le patient et le système de santé (inconfort, longs séjours hospitaliers, nécessité d'un personnel qualifié pour l’administration du traitement, coût élevé, risques d’infections). Ainsi, la mise au point d'une chimiothérapie efficace, moins coûteuse et plus confortable pour le patient, révolutionnerait ce domaine.

Le projet… Dans ce contexte, une étude menée par des chercheurs du CNRS et de l’Université Paris Saclay (Equipes des Drs Julien Nicolas et Nicolas Tsapis, Institut Galien Paris-Saclay) a ouvert la voie vers une approche générale et évolutive permettant l'administration par voie sous-cutanée de médicaments anticancéreux. Cette nouvelle approche est basée sur l’idée de lier chimiquement la molécule anticancéreuse via un lien clivable in vivo à un polymère biocompatible et très hydrophile, le polyacrylamide, en construisant ce que l’on appelle une prodrogue. Cette approche a été exemplifié en utilisant le paclitaxel comme molécule active, un médicament anticancéreux fortement hydrophobe et vésicant et donc inadapté au mode d’injection en sous-cutanée sous sa forme libre.

Le rôle unique du tritium et du marquage isotopique dans ce projet… Afin de caractériser le devenir in vivo de ce type de prodrogues, les chercheurs de Institut Galien Paris-Saclay ont fait appel à la plateforme de marquage isotopique du CEA/Paris-Saclay (Institut Joliot, Département Médicaments et Technologies pour la Santé, Service de Chimie Bioorganique et de Marquage, CEA/UPSaclay, Gif-sur-Yvette). Forts de leur expertise et de leurs équipements et laboratoires dédiés, la plateforme de marquage isotopique a synthétisé la prodrogue modèle, via du paclitaxel marqué isotopiquement par un atome de tritium (isotope radioactif de l’hydrogène). Cet analogue radioactif a ensuite été utilisé pour évaluer la pharmacocinétique et la biodistribution de la prodrogue en comparaison à l’administration du principe actif seul (à la fois par voie sous-cutanée et intraveineuse). Ces études ont permis de mettre en évidence l’intérêt de la stratégie mise en place qui permet d’augmenter la biodisponibilité du principe actif mais aussi un passage rapide des tissus sous-cutanés vers la circulation générale. En savoir plus ? lire l’info publiée récemment dans nos colonnes.

Contacts: Gregory Pieters (gregory.pieters@cea.fr)

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La plateforme de marquage isotopique du CEA/Paris-Saclay (Institut Joliot, Département Médicaments et Technologies pour la Santé, Service de Chimie Bioorganique et de Marquage, CEA/UPSaclay, Gif-sur-Yvette) est unique sur le territoire Paris-Saclay. Forte de son expertise dans la préparation (synthèse, contrôle de qualité) et formulation de molécules marqués, elle assure régulièrement des prestations et collaborations, académiques comme industrielles, dans le domaine du (radio)marquage moléculaire. Elle offre également à la demande, son expertise et environnement unique de travail (laboratoires « chauds », équipements dédiés) pour l’analyse et la caractérisation d’échantillons radioactifs : mesure de puretés chimique et radiochimique par HPLC, détermination d'enrichissements isotopiques et d'activités spécifiques par SM, analyse et détermination structurale par RMN liquide comme solide, mesure d’activités radioactives par comptage à scintillation.

A propos de l’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot : L’Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot (CEA-Joliot) étudie les mécanismes du vivant pour, à la fois, produire des connaissances et répondre à des enjeux sociétaux au cœur de la stratégie du CEA : la santé et la médecine du futur, le numérique et la transition énergétique. Les travaux, fondamentaux ou appliqués, reposent sur des développements méthodologiques et technologiques. Les collaborateurs du CEA-Joliot sont pour moitié impliqués dans des unités mixtes de recherche (UMR), en partenariat avec le CNRS, l'INRAE, l’INRIA, l'Inserm, l’Université Paris-Saclay et l’Université de Paris. Le CEA-Joliot est implanté principalement sur le centre CEA-Paris-Saclay. Des équipes travaillent également à Orsay, Marcoule, Caen, Nice et Bordeaux.

Depuis l’automne 2022, et suite au déménagement de l’UFR de pharmacie, la plateforme CIBLOT (Criblage Interface Biologie- chimie Laboratoire Opérationnel de Transfert) est localisée dans les nouveaux locaux du bâtiment Henri Moissan de l’Université Paris Saclay sur le plateau du Moulon à Orsay avec les 10 autres plateformes de l’IPSIT (Ingénierie et Plateformes au Service de l’Innovation Thérapeutique, Université Paris-Saclay, INSERM, CNRS). La plateforme propose ses services aux laboratoires académiques et industriels.

CIBLOT intervient dans la découverte de molécules bioactives en réalisant des criblages biologiques grâce à des équipements adaptés (Station robotique : robot biomek FX (Beckman Coulter) couplé à un lecteur Envision Xcite (Perkin Elmer) permettant de mesurer différents modes : Absorbance, fluorescence, luminescence) mais aussi un lecteur Enspire doté de la technologie Alpha-screen. Cette plateforme se situe à l’interface entre la biologie et la chimie permettant des collaborations entre les scientifiques des différents domaines pour la découverte de modulateurs chimiques. La plateforme est également partie prenante de C@PS, une plateforme réunissant sous une bannière unique les activités de criblage de petites molécules sur le plateau de Saclay, labélisée IBISA fin 2018.

Pour répondre aux besoins des chercheurs de l’Université Paris-Saclay et afin de compléter l’offre proposée par C@PS, nous avons développé en 2022 des tests de criblage sur modèle bactérien non pathogène (E. Coli) afin d’identifier des composés à propriétés antibactériennes et également la possibilité de tester des composés en combinaison dans un contexte de lutte contre l’antibiorésistance. Ces tests, disponibles en format en 96 et/ou 384 puits, permettent d’évaluer le potentiel bactéricide de composés et de réaliser la mesure de la CMI (concentration minimale inhibitrice) de la croissance bactérienne des composés. Ces tests sont complémentaires de ceux sur cibles isolées (protéines, enzymes …) déjà proposés! N’hésitez-pas à nous contacter si vous souhaitez en savoir plus !

Contact : delphine.courilleau@universite-paris-saclay.fr

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Aussi, le 6 septembre 2021, la plateforme CIBLOT publiait son premier un Scoop-it® / FOCUS PLATEFORME : CIBLOT - Une plateforme proposant la recherche d'inhibiteurs d'interaction Protéine-Protéine à haut débit. Le lire à nouveau ?

IPSIT / Plateforme Criblage, Interface Biologie-chimie et Laboratoire Opérationnel de Transfert (CIBLOT). L'objectif principal de CIBLOT est d'aider les chercheurs à identifier des petites molécules qui puissent être utilisées comme sondes pour moduler des fonctions biologiques, et pour fournir des têtes de séries pour découvrir des médicaments dirigés contre diverses maladies. CIBLOT constitue une interface privilégiée de collaboration entre biologistes et chimistes, et un cadre de transfert de compétences scientifiques et technologiques entre eux. CIBLOT est aujourd'hui partie intégrante de C@PS, une plateforme réunissant sous une bannière unique les activités de criblage sur le plateau de Saclay, labélisée IBISA fin 2018). C@PS agrège les compétences i) de la plateforme CIBI (ICSN, CNRS, Gif-sur-Yvette) pour les mesures de cytotoxicité, de criblage d'interactions protéines/ligands et criblage in ovo, ii) de la plateforme CTPF (ICSN, CNRS, Gif-sur-Yvette) pour les mesures d'interactions protéines/ligands par thermal shift assay et d'analyses de transcriptomes par PCR quantitative, iii) de la plateforme CCCHD (Joliot, CEA, Saclay) pour la réalisation de criblages biologiques à haut débit ainsi que la préparation de chimiothèques ciblées et iv) de la plateforme CIBLOT (Faculté de Pharmacie, Université Paris sud, Châtenay-Malabry) pour les mesures d'interactions protéines/ligands par technologie alpha-screen et la quantification de paramètres cellulaires.

A propos d’IPSIT. IPSIT (Ingénierie et Plateformes au Service de l’Innovation Thérapeutique) est une Unité Mixte de Service placée sous les tutelles conjointes de l’UPSaclay (UMS-IPSIT), l’Inserm (US31) et le CNRS (UAR3679). L’IPSIT regroupe 11 plateformes techniques, organisées en trois pôles technologiques (IMCELLF, OMICS et INTERACTIONS) et trois plateformes transverses. L’IPSIT se veut résolument à l’interface de la chimie, de la biologie et de la clinique en établissant le lien entre la cible pathologique et le médicament. L’IPSIT est adossée à une Structure Fédérative de Recherche (SFR) qui rassemble l’UMS-et 25 équipes de recherche. Enfin, IPSIT participe à l’animation scientifique et à la formation des étudiants et des personnels tout en contribuant au rapprochement d’équipes d’horizons différents et à la transdisciplinarité des collaborations. Voir aussi leur FOCUS PLATEFORME décrivant toutes leurs expertises !

Les phytohormones suscitent un intérêt croissant auprès des chercheurs car elles jouent un rôle majeur dans de nombreux processus tels que le développement (floraison, élongation des organes) et la germination des graines, ainsi que dans la défense contre les agents pathogènes. Des travaux récents ont relié les changements environnementaux et les réponses des plantes, en montrant que les modifications redox liées au stress oxydatif sont étroitement liées aux fonctions des phytohormones. On sait maintenant que les états d'oxydoréduction ont un impact sur de nombreuses voies des phytohormones.

Les travaux menés à l'IPS2 (Institute of Plant Sciences Paris-Saclay, Univ Evry, INRAE, CNRS, Université Paris-Saclay, Université de Paris) ont montré que les changements induits par un stress oxydatif peuvent modifier l'expression des gènes associés à l'acide jasmonique (JA) et l'acide salycilique (SA), qui sont tous deux des acteurs importants de la défense des plantes. La capacité à quantifier les teneurs en SA et en JA constitue un outil important dans la recherche visant à explorer les mécanismes de défense des plantes et l'impact du stress oxydatif sur la fonction végétale (Lelarge-Trouverie et al., Reactive Oxygen Species in Plants 2022). Ces recherches présentent des enjeux majeurs dans divers domaines. Dans le domaine de l’agriculture, une meilleure compréhension des phytohormones pourrait permettre d’optimiser la croissance des cultures et d’améliorer les rendements. Sur le plan de la biotechnologie végétale, ces études pourraient ouvrir la voie à la manipulation génétique ciblée pour améliorer les caractéristiques agronomiques et la résistance des plantes aux stress environnementaux.

IPS2 / Plateforme métabolisme Métabolome optimise actuellement une méthode de dosage ciblant trois familles de phytohormones (cytokynines, gibbérellines, auxines) ainsi que trois molécules considérées comme hormones végétales (SA, JA et ABA (acide abscisique). Le dosage précis de ces métabolites est réalisable grâce à la haute sélectivité et haute sensibilité d’un appareil LC/MS/MS à la pointe de la technologie. Ce développement représente une avancée majeure pour améliorer notre compréhension des mécanismes de croissance et de défense du végétal.

Contact : Françoise Gilard (francoise.gilard@universite-paris-saclay.fr)

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Aussi, le 19 décembre 2019, la plateforme publiait son premier FOCUS PLATEFORME. Le relire ? FOCUS PLATEFORME : La Plateforme Métabolisme Métabolome (IPS2) au service de l'étude et de l'optimisation de la biosynthèse de métabolites spécialisés chez les végétaux

IPS2 / Plateforme métabolisme Métabolome. La plateforme offre des services d'analyse métabolomique ou isotopique et sert de support aux recherches sur les métabolismes primaires (carboné, azoté et soufré) et secondaires des plantes et leurs réponses aux contraintes environnementales. Notre double spécialité permet de combiner la métabolomique et la fluxomique pour une meilleure compréhension des réseaux métaboliques au sein de la cellule végétale. Nos outils permettent d'effectuer le phénotypage métabolique rapide des lignées végétales afin d'interpréter les conséquences des mutations génétiques spécifiques, de déterminer l'efficacité d'utilisation du carbone, de l'azote et de l'eau ainsi que les flux métaboliques dans les organes végétaux. Ces recherches s'inscrivent dans un objectif d'optimisation du métabolisme végétal vers la production de matière première utilisable dans l'agroalimentaire avec un apport d'engrais minimum. Au-delà des collaborations locales, notre plateforme est ouverte aux laboratoires publics, privés, locaux, nationaux ou internationaux. Elle offre ses services dans le cadre de collaborations ou de prestations. Dans les deux cas, la plateforme offre une expertise allant du design expérimental aux analyses statistiques des données.