Projets financés
Neurotoxicité radio-induite évaluée par modélisation spatio-temporelle combinée à l'intelligence artificielle après radiothérapie cérébrale – RADIO-AIDE
RADIO-AIDE est un projet multidisciplinaire qui vise à développer des modèles spatio-temporels avancés et de nouveaux outils d'intelligence artificielle pour traiter des données d’IRM du cerveau afin de : a) générer de nouvelles connaissances concernant les mécanismes neurotoxiques impliqués dans l'
Evolution d'enzymes fondée sur la modélisation
L'évolution dirigée est aujourd'hui l'approche la plus efficace pour concevoir des enzymes aux propriétés nouvelles ou améliorées. Cette méthode expérimentale soumet une séquence candidate à des cycles de diversification et de sélection qui imitent le processus d'évolution naturel. En pratique, cepe
Caracterisation du fonctionnement du blé à partir de l'assimilation des observations à haut debit dans des modéles de culture – FFAST
FFAST propose une stratégie innovante de phénotypage assistée par modèle pour caractériser le fonctionnement des génotypes de blé. La plupart des travaux existants autour du phénotypage sont orientés vers l’utilisation des observations des traits structuraux (surface foliaire, hauteur, etc.) pour ét
Développements statistiques et application sur des photogranules oxygéniques pour des données multi-omiques longitudinales – PANORAMICS
Les photogranules oxygénés (OPGs) peuvent permettre d’intégrer le traitement des eaux usées dans la bioéconomie circulaire en captant une grande partie de leur valeur énergétique et chimique. Mais des connaissances essentielles sur leur cycle de vie manquent encore. Les omiques (en particulier la mé
Réduction de la thrombogénicité des surfaces artificielles. Une étude in vitro et in silico. – ThromboSurf
Plusieurs traitements des maladies cardiovasculaires impliquent des valves cardiaques artificielles, des dispositifs d’assistance ventriculaire, des grafts ou des stents, qui sont tous des dispositifs médicaux en contact avec le sang. L’hémocompatibilité des dispositifs médicaux est actuellement le
Modélisation Structurale d'ARN Intégrant des Données de Séquençage – INSSANE
La structures des molécules d'ARN et ses complexes sont essentiels pour comprendre leur biologie. Leur centralité est frappante chez les virus à ARN simple-brin (Influenza, HIV, Chikungunya, SARS-CoV2...), où l'ARN constitue le matériel génomique. De grande taille, ces ARN sortent du champs d'applic
Simulation des Procédures pErCUtanées pour l’abLation des tumeurs du foie en réAlité viRtuelle – SPECULAR
L’ablation par radiofréquence des tumeurs hépatiques est devenue la procédure privilégiée pour de nombreux patients. Toutefois, malgré leur nombreux avantage, ces procédures percutanées nécessitent des compétences avancées de la part du praticien, en particulier pour les interventions impliquant des
Modélisation et carte phénotypique des organoides : vers une classification des perturbateurs endocriniens – MORPHEUS
Les organoides sont une technologie récente très prometteuse pour de nombreuses applications médicales (caractérisation de l'effet de certaines molécules, choix d'un traitement). Des outils numériques d'analyse d'images et de modélisation sont maintenant nécessaires pour tirer pleinement parti de ce
Modelisation de l’architecture épithéliale du colon
Renouvelé constamment à grande échelle, l’épithélium intestinal est l’un des tissus les plus sollicités et sensibles. L’homéostasie de ce tissu repose sur un contrôle fin de la prolifération et de la migration cellulaire qui se produisent surtout dans les cryptes intestinales. Par manque d’accessibi
Reconstruction corrigée du mouvement basée sur la cohérence des données en imagerie SPECT – SPECT-Motion-eDCC
La tomographie par émission monophotonique (TEMP) est une technique d’imagerie 3D d’un traceur radioactif administré au patient pour suivre certaines fonctions biologiques. La TEMP reste principalement un outil de diagnostique mais son utilisation est croissante pour les procédures thérapeutiques pa
Comprendre les Maladies Chéloïdes : Une approche multi-échelle in vitro/in vivo/in silico vers des jumeaux numériques d'organoïdes de peau sur puce – S-Keloid
La modélisation mathématique et numérique nous permet d'intégrer des processus biologiques à différentes échelles: cellulaire, assemblage cellulaire, et tissulaire. Le projet S-keloid vise à modéliser le rôle de facteurs mécaniques et inflammatoires environnant les cellules, et les interfaces entre
Prise en compte des éléments transposables et de leur variation épigénétique dans les études de la relation génotype-phénotype – STEVE
Les études d'association pangénomique (GWAS) n'expliquent qu'une partie de la variation phénotypique héritable. Une des raisons clés en est que les GWAS ont largement négligé jusqu’à ce jour les séquences d'éléments transposables (ET), malgré leur prévalence et leurs effets souvent considérables sur
Dynamique des proteines de reparation de l'ADN dans le nucleosome – DYPROSOME
Nous proposons une étude combinée computationnelle et expérimentale des mécanismes moléculaires par lesquels les protéines de réparation identifient les dommages à l'ADN dans la chromatine. Les processus de réparation de l'ADN (DDR) sont étroitement réglementés parmi plusieurs voies adaptées pour ch
Apprentissage profond de bout en bout pour la médecine de précision basé sur la métagénomique et l'intégration de données – DeepIntegrOmics
Dans les maladies chroniques telles que les maladies cardiométaboliques (CMD), l'utilisation du microbiote intestinal comme biomarqueur ou nouvelle source de traitement potentiel est suggérée. En tant que "super intégrateur" de l'état du patient, la métagénomique est appelée à jouer un rôle clé dans
Contrôle des anévrismes intracrâniens non-rompus par Interaction Fluide-Structure et Apprentissage Profond Renforcé – siCURE
Les avancées récentes en matière d'algorithmes d'apprentissage par renforcement profond (DRL) ont permis l'essor des réseaux de neurones profonds (DNN), des outils puissants, capables d'extraire du volume toujours croissant de données générées à des fins de recherche et d'ingénierie des informations
Comprendre l'auto-assemblage du système nerveux de l'Hydre
L'auto-assemblage d'organismes biologiques est fascinant car, sans force extérieure au système, il produit des systèmes vivants robustes, résilients et adaptatifs. Ceci est particulièrement vrai pour le cnidaire Hydra vulgaris, un petit polype transparent avec des propriétés régénératrices uniques.
Science reproductible avec VIP – ReproVIP
Il y a aujourd’hui une prise de conscience croissante des problèmes de reproductibilité dans de nombreux domaines scientifiques. Dans une étude récente, l'analyse d'un même jeu de données en neuro-imagerie par 70 équipes indépendantes révèle une variabilité substantielle entre les résultats rapporté
Exploitation de la pléiotropie dans l'architecture génétique humaine en créant une carte de la pléiotropie à l'aide du machine learning – PleioMap
Bien que la pléiotropie, qui se produit lorsqu'un élément génétique a un effet causal sur au moins deux traits, est suspectée de jouer un rôle central dans l’architecture génétique des caractères et maladies complexes, c’est un phénomène mal compris. Ici, nous réexaminons des concepts connus de géné
Modèle computationnel ultra-réaliste de la microstructure du tissu cérébral dans les maladies des petits vaisseaux pour l’amélioration du traitement individuel – SUMMIT
Les maladies des petits vaisseaux (MPV) sont responsables de 25% des accidents vasculaires cérébraux (AVC) et sont la seconde cause de démence après la maladie d’Alzheimer. Contrairement aux autres causes d'AVC, les MPV se manifestent des années avant l'AVC par l'accumulation de lésions tissulaires.
Reseaux Métaboliques Artificiels – AMN
Alors que le rôle premier du métabolisme est la conversion chimique, peut-il aussi servir de dispositif de traitement de l'information ? Pour répondre à cette question, nous proposons d’encoder divers modèles métaboliques microbiens en réseaux métaboliques artificiels (AMNs), qui peuvent être entrai
Décrypter les interactions entre protéines et sucres à l'aide d'approches d'apprentissage automatique: application à la protéine clé de la maladie du paludisme placentaire – SugarPred
Les interactions protéine-sucre (PS) jouent un rôle clé dans divers processus biologiques. En particulier, le paludisme placentaire (PP) est lié à l'adhésion pathologique des érythrocytes infectés (EI) aux cellules placentaires par des interactions PS. Les approches expérimentales pour l’analyse de
Modélisation de l'absorption intestinale de glucose dans le diabète – MIGAD
Le diabète de type 2 (DT2) est la principale épidémie de ce siècle. Une hypothèse récente de la recherche médicale est qu'une cause importante du diabète de type 2 pourrait être liée la régulation anormale de l'absorption du glucose dans l'intestin grêle. L'objectif de ce projet est d'étudier la
Modélisation muli-échelle du transport dans le système digestif – TransportGut
Le système digestif met en jeu de nombreux phénomènes biologiques, chimiques et physiques afin d’assurer l’absorption des nutriments venant de notre alimentation. Grâce à certains sites de la muqueuse intestinale, c’est aussi une porte d’entrée vers notre système immunitaire. Cette spécificité perme
Méchanique dévelopemental de l'évolution du cerveau – DMOBE
La géométrie du cortex cérébral est liée à son organisation cellulaire, connective et fonctionnelle. Cette relation s'établit au cours du développement, quand le cortex se plie selon des patterns stéréotypés. Ces patterns sont supposés refléter des patterns d'expression génétique. Mais comment disti
Pharmacophore Interactif grace à la Réalité AugmenTéE – PIRATE
Les médicaments agissent principalement en interagissant avec une biomolécule cible. La découverte de médicaments peut bénéficier du criblage virtuel qui évalue des millions de molécules, notamment grâce à l'utilisation d'un pharmacophore 3D. Celui-ci reprend les propriétés physicochimiques nécessai
Contrôle de micro-nageurs magnétiques dans des milieux complexes et confinés – NEMO
NEMO propose de développer des méthodes numériques pour contrôler un micro-nageur dans les artères du corps humain. Ces robots pourraient délivrer des doses ciblées de médicaments agissant sur les cellules cancéreuses avant qu'elles ne forment de nouvelles tumeurs, évitant ainsi les métastases et
Structures de graphe adaptées pour l'exploration de données de séquençage de troisième génération – Agate
Les données de séquençage de troisième génération ont radicalement changé la bioinformatique des séquences. Grâce à leur longueur, la plupart des répétitions génomiques ne sont plus un problème et nous sommes aujourd'hui capables d'obtenir des fragments de génomes proches de l'échelle chromosomique.
LivChrom: Le modèle de la "chromatine vivante" pour l'étude de la compartimentation spatiale et fonctionnelle du génome – LivChrom
L'ADN génomique des eucaryotes est fortement condensé au sein d'un complexe nucleo-protéique, la chromatine. L'activité des génomes est en partie contrôlée par différents types d'états chromatiniens caractérisés par des propriétés biochimiques spécifiques comme les modifications covalentes des histo
Analyse Modelisation et Simulation Multi-échelle – NEMATIC
L'objectif du projet est de caractériser expérimentalement, analyser, modéliser et simuler la dynamique multi-échelle de réseaux aléatoires branchants complexes et en croissance. Seront utilisés et développés à la fois des moyens analytiques et numériques et des réalisations expérimentales. Dans un
Analyse de données sur l'économie de l'expression génique – MAGEEc
Malgré la grande quantité de données disponibles, les principes biophysiques régissant l'interdépendance entre la croissance cellulaire, l'expression génique et l'allocation des ressources cellulaires restent encore inexpliqués. Ce projet vise à comprendre la régulation de la complexe économie ce
Évaluation virtuelle personnalisée pour l'implantation transcathéter d'une valve aortique – AorticVirtu_et_al
La thrombose de valves est un phénomène de découverte récente dont on peut suspecter que les modifications de l’hémodynamique locale après TAVR soient un facteur favorisant. Aucune étude indépendante n’est actuellement publiée sur cette question en fonction de l’anatomie du patient, et du type et de
Schémas explicables, holistiques basés sur l’intelligence artificielle pour le pronostic du cancer du poumon – Hagnodice
L’intelligence artificielle et son succès actuel dans une variété de domaines apporte également une influence considérable dans le domaine médical. De nos jours, de nombreux algorithmes introduisent des solutions performantes, aidant les médecins dans leur pratique quotidienne. L’objectif de ce proj
Outils d’apprentissage profond pour le radiothérapie interne selective des tumeurs hépatiques – DELINEATE
Le cancer du foie est le sixième cancer le plus répandu mais le deuxième le plus mortel chez l'homme. Certains peuvent être traités par radiothérapie interne sélective (SIRT) qui consiste à injecter de manière sélective dans l'arbre artériel hépatique des billes marquées à l'yttrium 90. Le projet vi
Modélisation de l'élastographie par ondes de cisaillement pour l'évaluation non invasive de paramètres cardiaque – ElastoHeart
Les pathologies cardiaques sont souvent caractérisées par une variation de raideur du myocarde. Cette raideur est une propriété intrinsèque des tissus mous qui reflète donc l'état pathologique. Cependant, les outils d'imagerie clinique actuels tels que l'échocardiographie ou l'IRM ne peuvent pas l'é
Simulations numériques d'un banc de poisson combinant hydrodynamique et forces sociales cognitives – FISHSIF
Le mouvement collectif dans le vivant est un phénomène d’auto-organisation d’un grand nombre d’individus observé dans la nature de l’échelle micrométrique (bactéries, plancton) aux mètres (oiseaux) voire kilomètres (banc de sardines). Cette organisation à une échelle bien plus grande que chaque indi
Résistance quantitative aux antimicrobiens: stratégies de contrôle et adaptation évolutive de la virulence parasitaire et de la résistance – QUASAR
Face aux capacités multiples d’évolution des agents pathogènes, l’efficacité à long terme des antimicrobiens est un problème majeur de santé publique. Définir des stratégies durables de gestion de cette efficacité, en temps et en espace, doit: (i) intégrer le caractère continue du niveau de résistan
Inférer la dynamique de l'état de quiescence des cellules souches à partir de mesures "horodatées" sur cellules uniques – QDynamics
La quiescence des cellules souches est un état dynamique, composé de sous-états transitoires. En utilisant les cellules souches neurales (CSNs) du cerveau adulte du poisson zébré, nous combinerons scRNAseq, analyses « molécule unique » d’expression de gènes et mesures temporelles pour identifier le
Intégration de données multimodales en biomédecine – CAMUDI
Les technologies à haut-débit génèrent une quantité phénoménale de données biologiques. Ces données offrent des opportunités sans précédent pour mieux comprendre les systèmes biologiques ainsi que leurs dérégulations pathologiques, mais suscitent également des défis informatiques considérables. Un d