L'Agence nationale de la recherche Des projets pour la science

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  • Appel à projets générique 2018 - AAPG2018

    • Appel de la 1ère étape clos
       
    • Résultats de la 1ère étape et ouverture du site de soumission des propositions détaillées de la 2e étape : Février 2018

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  • MetAlz Cellular origins of metabolic deficits in Alzheimer's disease

    Le métabolisme dans la maladie d'Alzheimer : un marqueur prédictif et une cible potentielle
    L'hypométabolisme du glucose cérébral, un indicateur fiable des déficits synaptiques précoces de la maladie d'Alzheimer (MA), pourrait être à l'origine, ou contribuer fortement, aux pertes cognitives et neuronales irréversibles de la MA. Une meilleure compréhension de ce processus s'avère essentielle à la conception de nouvelles cibles thérapeutiques.

    Caractérisation des déficits métaboliques cérébraux précoces de la MA
    Les nombreux échecs des thérapies symptomatiques de la MA sont très certainement dues au fait que les patients sont généralement traités trop tardivement alors que les dommages sont déjà irréversibles. Dans ce contexte, la visualisation d'une diminution de l'activité métabolique cérébrale par Tomographie par Emission de Positons s'est révélée être un indicateur fiable des troubles synaptiques neuronaux précoces apparaissant bien avant les pertes neuronales.
    En plus d'être un indicateur prédictif, le métabolisme énergétique cérébral est essentiel aux fonctions neuronales et à l'intégrité du tissu nerveux. Bien que ces altérations précoces dans la MA puissent être à l'origine, ou tout du moins contribuer aux processus neurodégénératifs tardifs, il n'existe toujours pas à l'heure actuelle de modèle permettant d'expliquer ces déficits métaboliques. Une meilleure connaissance de ce mécanisme cellulaire et moléculaire s'avère donc essentielle à la conception de nouvelles stratégies thérapeutiques pour la MA.



  • AF ElectroCoatings Nouveaux revêtements électroactifs pour inhiber l'adhésion du biofilm marin sur des structures immergées en mer

    Nouveaux revêtements électroactifs pour inhiber l'adhésion du biofilm marin sur des structures immergées en mer
    Tout matériau immergé dans l'eau de mer subit la colonisation par toute sorte d’organismes vivants microscopiques et macroscopiques. Cette colonisation, connue sous le nom de salissures marines, est à l’origine de lourdes conséquences, telles que la surconsommation de carburant pour les navires, l’obligation de carénage et l’affaiblissement des signaux de sonars. Pour les instruments de mesure type capteurs, l'adhésion de tels organismes marins entraîne une dérive des relevés.

    Développement de nouveaux revêtements anti-salissures marines
    Face à toutes ces altérations, des peintures anti-salissures marines sont couramment utilisées sur les coques de bateau dans les domaines de la plaisance, de la marine marchande et de la marine militaire. Depuis les années 60, les peintures organostanniques auto-polissantes ont connu un succès international de par leur efficacité en modes statique et dynamique, et de par leur durée minimale d'action estimée à 5 ans. Possédant un large spectre d’activité, ces composés organostanniques se sont révélés très efficaces mais toxiques vis-à-vis d’organismes marins non visés.
    De nouveaux revêtements plus respectueux de l'environnement marin seront développés dans ce projet interdisciplinaire. L'objectif est de préparer de nouveaux revêtements anti-salissures efficaces sur de longues périodes, avec peu de composés organiques volatils et en limitant l’utilisation de biocides.



  • PhotoLighT Couches d'interface structurées pour le piégeage de photons dans les cellules photovoltaïques solaires organiques

    Structuration de couches pour exalter l’absorption dans les cellules photovoltaïques organiques
    Il est nécessaire de continuer à améliorer les rendements de conversion des cellules photovoltaïques organiques. Parmi diverses stratégies, ce projet utilise l’effet photonique de couches structurées pour améliorer le piégeage de la lumière et donc l’absorption du flux de photons.

    Améliorer les rendements de conversion des cellules photovoltaïques organiques
    Les cellules photovoltaïques organiques font partie des cellules dites de 3ème génération après le silicium massif et les couches minces. Elles sont classiquement constituées d'un empilement de couches dont le matériau actif pi-conjugué, dans lequel les photons sont tout d'abord absorbés, puis les excitons générés sont dissociés en charges qui sont finalement collectées aux électrodes.
    Les critères de développement des cellules sont le rendement, la stabilité et le coût. L'objectif de ce projet est d’améliorer le rendement en intégrant dans la cellule une structure photonique originale. Elle consiste à augmenter l’absorption de photons par effet de piégeage de la lumière dans la couche active. Le maximum d’émission du flux de photons se situe autour de 550 nm, ce qui correspond au pied de la bande d’absorption de la plupart des matériaux utilisés. Cette perte peut être contrebalancée par la synthèse de polymères dits à faible bande interdite, présentant une absorption plus large vers le proche infra-rouge. Cependant la durée de vie des charges dans le matériau actif étant très courte il est nécessaire de réduire l’épaisseur de la couche active et par conséquent de développer des voies innovantes pour exalter l’absorption. Ce projet est axé sur l’élaboration de couches d’interface au voisinage la couche active en utilisant l’auto-assemblage de différentes briques élémentaires par des procédés « breath figure ». Ce procédé faible coût, permet de préparer des couches à structures photoniques auto-assemblées en nids d'abeille à pores sub-microniques pour le piégeage de la lumière.



  • APO-MeioA Synthèse rationnelle de composés dérivés d'un produit naturel, actifs sur deux protéines de l'apoptose

    Synthèse rationnelle de composés dérivés d’un produit naturel, actifs sur deux protéines de l'apoptose
    Ce projet, développé au sein de l’Institut de Chimie des Substances Naturelles (UPR 2301 du CNRS) a pour objectif d’élaborer des composés à activité anticancéreuse ciblant deux protéines de la famille de Bcl-2 qui sont des régulateurs de la mort cellulaire programmée ou apoptose. Ces composés sont des dérivés d’un composé naturel, la meiogynine A, préalablement isolée et synthétisée dans notre équipe. Il est réalisé en collaboration avec des équipes de RMN et de modélisation moléculaire.

    Mise au point d’un candidat médicament dérivé d’un produit naturel ciblant une famille de protéines qui sont dérégulées dans certains cancers
    La lutte contre le cancer est un objectif de santé public majeur car cette maladie reste aujourd’hui encore l’une des premières causes de mortalité en France. Le développement de médicaments agissant selon un mode d’action différent de ceux déjà utilisés en clinique peut permettre d’apporter une réponse à cet enjeu crucial. Une des stratégies thérapeutiques émergente de ces dernières années consiste à cibler des protéines impliquées dans l’apoptose (ou mort cellulaire programmée) qui sont dérégulées dans certains cancers.
    Notre projet de recherche, développé au sein de l’Institut de Chimie des Substances Naturelles (ICSN, UPR 2301 du CNRS), avait pour objectif d’élaborer des composés à activité anti-cancéreuse ciblant deux protéines impliquées dans l’apoptose : Bcl-xL et Mcl-1. Pour cela, nous avons développé, par synthèse organique, des dérivés d’un produit naturel, la méiogynine A, isolée d’une plante par notre équipe et qui présente une activité significative sur ces deux cibles thérapeutiques. Les produits naturels sont, en effet, une source inestimable de nouvelles molécules qui peuvent être utilisées directement à des fins thérapeutiques ou bien servir de précurseurs à la formation de produits actifs. Ainsi, d’après la revue scientifique de Newman et Gragg, 42 % des nouvelles molécules anticancéreuses commercialisées entre 1981 et 2006 provenaient de produits naturels ou leurs dérivés.



  • SEHPE Vers un histoire social et épistémologique de l'épidémiologie psychiatrique: étude de cas (Sénégal) et réseau international

    Vers une histoire sociale et épistémologique de l'épidémiologie psychiatrique: étude de cas (Sénégal) et réseau international
    L’épidémiologie psychiatrique n’a jamais été étudiée en tant qu’objet à part entière d’histoire ou d’anthropologie à cause (1) de sa consolidation tardive vis-à-vis de l’épidémiologie générale ; (2) de son objet problématique, lequel, en absence des bio-marqueurs, se montre réfractaire vis-à-vis de l’objectification et de la standardisation ; (3) des usages sociaux très variables dus à son instabilité conceptuelle et à sa variation contextuelle (disparité de revenus, histoires, cultures...).

    Explorer comment la discipline de l’épidémiologie internationale évolua en tandem avec le passage de la santé et développement internationaux à la mondialisation de la santé.
    L’hypothèse selon laquelle le développement de l’épidémiologie psychiatrique internationale en tant que discipline dépendait (et vice-versa) du passage du régime de santé et développement internationaux au régime de la mondialisation de la santé sera explorée grâce à :
    1°Une étude de cas historique et anthropologique (1960-2012) ayant pour objectif d’examiner le développement, les usages sociaux et les caractéristiques de l’épidémiologie psychiatrique au Sénégal. Le Sénégal présente un exemple fécond à cause de la singularité de sa tradition psychiatrique, l'Ecole de Fann, influencée par la psychanalyse, l’anthropologie et la psychiatrie françaises, et fondée par un neuropsychiatre français. La mondialisation de la santé mentale, comme l’acceptation de la psychiatrie par la biomédecine, requérait néanmoins que le variabilité culturelle puisse être remplacée par les preuves d'universalité de catégories de la maladie mentale. Pour cela, l’altérité de « l’esprit de l’homme africain » de la psychiatre coloniale britannique et de « l’Œdipe africain » de l’ethnopsychiatrie française, devaient être surmontés. Sous le régime de santé internationale, la tradition ethno-psychiatrique avait déjà croisé la perspective plus quantitative des ambitions développementalistes, sous l’influence de l’OMS et de l’agence de développement français. Malgré la « méfiance des nombres » exprimée par les psychiatres français (Henckes 2014), l’Ecole de Fann collabora sur des recherches quantitatives concernant la santé mentale et l’épilepsie. Cependant le tournant de la santé mentale mondiale a vu se développer une épidémiologie locale de l’épilepsie, mais pas de la maladie mentale.
    2°La promotion de recherches comparatives sur l’histoire de l’épidémiologie psychiatrique, en consolidant un réseau international de chercheurs, en partenariat avec le Dr. G. Oppenheimer de Columbia University.



  • THIOFILM Rôle des biofilms dans l’adaptation et la variabilité génomique des bactéries du genre Thiomonas, impliqués dans les processus de remédiation naturelle dans les drainages miniers :

    Rôle des biofilms dans l’adaptation et l'évolution des bactéries Thiomonas
    Ce projet a pour but d’identifier les mécanismes impliqués dans l’apparition de variants au sein de biofilms et qui expliqueraient comment les bactéries du genre Thiomonas évoluent et s’adaptent à leur environnement particulièrement toxique.

    Comprendre l'adaptation et l'évolution des bactéries est crucial
    Les micro-organismes jouent un rôle crucial dans la biosphère, car ils sont impliqués dans les cycles biogéochimiques des éléments nutritifs y compris le recyclage des substances présentes dans les déchets. Les drainages miniers acides (DMA) sont considérés comme des environnements hautement toxiques pour la plupart des êtres vivants, par la présence de nombreux éléments, comme l’arsenic, mais également à cause d’un pH acide, inférieur à 3 dans la plupart des cas. De nombreuses bactéries sont capables de résister à ces environnements extrêmes, et, grâce à ces capacités, colonisent ces DMA. L’état physiologique de ces organismes, et par conséquent leurs capacités métaboliques, dépendent de nombreux facteurs. Aussi, l’analyse de la diversité fonctionnelle au sein d’une communauté et la compréhension des mécanismes d’adaptation d’une communauté aux contraintes environnementales représentent des objectifs majeurs actuellement en écologie microbienne.



  • SOREMA Politiques de développement et inégalités de santé : modes de recompositions sociales et environnementales dans la lutte contre le paludisme et la résistance au traitement dans la péninsule indochinoise

    Evolution du paludisme à l’aune des changements socio-économiques et écologiques
    Deux phénomènes concomitants induisent une réorganisation des politiques de santé dans la région du sous Mékong (Cambodge et frontières avec le Viêt Nam et le Laos) : la persistance du paludisme et de ses formes sévères ; ainsi que l’émergence de résistances au traitement. Deux priorités sont à concilier: réduire les inégalités vis-à-vis de l’infection et perpétuer l’efficacité du traitement.

    Les politiques de lutte contre le paludisme entre priorités nationales et enjeux internationaux
    Dans un contexte national où le paludisme est loin d’être le problème de santé prioritaire, on observe toutefois une attention « globale » de ce qui se passe eu égard à la succession d’émergences des résistances dans cette partie du globe. L’enjeu consistant à éradiquer le paludisme s’étend au-delà des frontières car les dynamiques « locales » propres à l’émergence de la résistance aux médicaments concernent le monde entier, Afrique y compris. Les quatre grands objectifs du projet consistent à :
    - identifier les mécanismes générateurs d’inégalités sociale et sanitaires à travers l’évolution du paludisme et la diffusion de la résistance.
    - montrer les réaménagements écologiques associés aux déplacements humains, qui reconfigurent les dynamiques endémiques de l’infection et conduisent à une recrudescence de l’infection et de la résistance aux médicaments.
    - réaliser une mise en perspective historique du paludisme qui permettra de comprendre dans quels cadres, et dans quelles directions, évoluent les nouvelles politiques de santé.
    - analyser les interrelations entre stratégies internationales, politiques nationales, interventions locales et savoirs intégrés. Celles-ci sont en voie de reformulation à une époque où le risque de diffusion de résistance prédomine sur la scène mondiale.
    L’originalité du projet réside dans une approche interdisciplinaire intégrée. La synthèse des savoirs des treize chercheurs (en anthropologie, sociologie, géographie, histoire, entomologie, santé publique, parasitologie, épidémiologie, biologie) permettra de proposer une analyse articulée et cohérents précisant les liens entre mouvements de population, bouleversements géo-écologiques, variables épidémiologiques et entomologiques, et inégalités de santé.



  • HYEP Imagerie hyperspectrale pour la planification urbaine environnementale

    Hyperspectral imagery for Environmental urban Planning
    Les enjeux sont: 1) thématiques : fournir des informations sur le milieu urbain sur les matériaux utilisés ou leur degré d'usure sur divers types d'éléments; 2) méthodologiques : définir un ensemble de méthodes efficaces pour traiter les images hyperspectrales; - définir les caractéristiques d'un futur capteur hyperspectral; 3) opérationnels: élaborer avec les acteurs de la métropole de Toulouse des documents utilisables en planification et évaluation environnementale.

    Optimisation des capteurs hyperspectraux et de leurs utilisations - Sites La Métropole de Toulouse et la ville de Kaunas Lituanie.
    L'imagerie hyperspectrale est complémentaire aux capteurs HRS et THRS car plus riche radiométriquement elle permet d'identifier et de caractériser autrement les éléments naturels ou anthropiques.En effet allant du visible au proche infra rouge, l'image se caractérise par un grand nombre de bandes spectrales (généralement plus d’une centaine), étroites (= 10nm) et contiguës. En milieu urbain, ce type de capteurs peut fournir des informations sur la composition des matériaux et leur niveau d'usure, informations jusqu'ici inaccessibles avec les capteurs habituels. Pour ce faire les méthodes d'extraction d'information doivent être adaptées, voire créées. Ce volet méthodologique se développe à la fois dans la solidification des approches actuelles et le test de nouvelles méthodes. le corpus de méthodes issues de l'ANR sera disponible en open source ainsi que la base de données spectrales élaborée pour ce projet. De nouveaux produits élaborés en concertation avec la Métropole de Toulouse seront présentés tout au long du projet. Enfin l’ensemble des informations collectées servira a mieux spécifier les prérequis à l'élaboration d'un prototype de capteur.



  • CLIPO Platerforme nanophotonique clipsable pour la biodétection

    Plateforme optique clipsable pour la biodétection
    Le projet CLIPO (plateforme optique CLIPsable pour la biOdétection) vise la réalisation d'un système de biodétection sans lentille et bas coût pour des applications de criblage moléculaire compatibles avec le point-of-care.

    Contexte et défis de CLIPO
    Le criblage moléculaire à haut-débit est un outil indispensable pour le diagnostic précoce (cancers ou maladies contagieuses par exemple). Il existe des enjeux sociétaux et des intérêts économiques énormes pour le développement de systèmes de diagnostic bas coût, à la fois dans les pays en voie de développement où il est crucial de prévenir les épidémies, et dans les pays développés où les dépenses de santé sont en forte croissance. Le projet CLIPO vise le développement et la démonstration d’un système optique portatif bas coût permettant une biodétection multiple parallèle, fiable et sans marqueur, et offrant un fort potentiel pour repousser les limites de sensibilité actuellement rencontrées dans les systèmes existants. Le cœur du système est une puce optique jetable et clipsable, constituée d’un réseau de capteurs nanophotoniques. Tous les capteurs du réseau sont illuminés simultanément par une source VCSEL étendue (@948nm), et leur réponse est lue en transmission sur une caméra CCD (voir figure). Un tel système soulève 3 défis majeurs : le premier dans le domaine de la photonique, où il s’agit de concevoir et de réaliser une puce de capteurs démontrant à la fois de grandes figures de mérite pour la biodétection et un faible crosstalk entre capteurs ; le second est technologique et biochimique, puisque la sensibilité et la fiabilité du système dépendent fortement de la reproductibilité des réponses des capteurs à l’échelle de la puce ; le troisième est plutôt économique, puisqu’il s’agit d’obtenir de hautes performances de biodétection tout en proposant des solutions optiques compatibles avec les systèmes portatifs bas coût (illumination, détection, alignement) et les puces de capteurs bas coût (matériaux et fabrication).



  • Decapping Mécanisme de clivage de la coiffe des ARNm eucaryotes

    Mécanisme de dégradation de la coiffe, une étape critique de la régulation de l'expression génique
    L’objectif est de déterminer le mécanisme d’activation et de régulation de l’enzyme Dcp2 qui coupe un des éléments protecteurs (la coiffe en 5’) des ARN messagers (ARNm) eucaryotes. Il s’agit d’une étape décisive dans la dégradation des ARNm et donc dans la régulation de l’expression des gènes.

    Dissection du processus de dégradation de la coiffe des ARNm et de sa régulation.
    Les ARNm eucaryotes matures sont protégés d’une dégradation rapide et non régulée dans le cytoplasme par deux éléments stabilisateurs: une coiffe et une queue poly(A), respectivement au niveau des extrémités 5’ et 3’ des ARNm. La dégradation des ARNm nécessite donc un remodelage conséquent de la structure des ARNm qui est déclenché par des signaux spécifiques et permet le recrutement d’activateurs de leur dégradation. La dégradation des ARNm eucaryotes est généralement initiée par la dégradation de la queue poly(A) suivie de l’élimination de la coiffe en 5’. Cette dernière étape est réalisée par le complexe enzymatique Dcp1-Dcp2, où Dcp2 est la sous-unité catalytique et Dcp1 son activateur. Ce complexe possède une très faible activité enzymatique intrinsèque et nécessite le recrutement de nombreux facteurs qui vont l’activer par un mécanisme qui demeure largement obscur.
    L’objectif de ce projet est de déterminer les mécanismes d’activation du complexe Dcp1-Dcp2 et de comprendre les moyens utilisés par les cellules pour réguler ce processus au cours du développement des cellules ou lors de l’exposition à des signaux environnementaux externes.



  • FLOODSCALE Observation et modélisation multi-échelles pour la compréhension et la simulation des crues éclair

    Mieux comprendre les phénomènes de crues éclair
    Observation et modélisation multi-échelles pour la compréhension et la simulation des crues éclair

    Mieux comprendre et simuler les crues éclairs
    Le projet FloodScale est une contribution au programme international HyMeX (Hydrological Cycle in the Mediterranean Experiment). Il a pour objectif d’améliorer la compréhension et la simulation des processus hydrologiques conduisant à des crues éclair, qui sont l’un des risques naturels les plus destructeurs, notamment en région Méditerranéenne. La variabilité spatiale et temporelle de la pluie, des caractéristiques des paysages, de l’humidité des sols est reconnue comme un facteur important influant sur la génération de crues éclairs. Cependant, la quantification et le rôle de leurs variabilités à différentes échelles restent des questions de recherche ouvertes. La compréhension des crues éclairs constitue un défi métrologique puisqu’elle requiert des observations à des échelles spatiales et temporelles très fines (1 km2, 5min), mais aussi sur de très vastes régions. A titre d’illustration, l’épisode de Septembre 2002 sur le Gard a concerné une superficie de 5000 km2, mais la moitié des victimes ont été répertoriées sur des bassins dont la taille était inférieure à 20 km2. Les crues éclairs sont très difficiles à observer à l’aide des réseaux opérationnels de pluviographes et de stations de jaugeage des débits. Il a été montré que les radars hydrométéorologiques apportaient une information particulièrement intéressante pour caractériser la variabilité spatio-temporelle des précipitations, bien que l’interprétation du signal radar reste encore difficile dans des terrains complexes (topographie) et/ou dans les zones urbanisées, qui sont les plus affectées par ce type d’épisodes. Jauger les rivières en crue avec les méthodes traditionnelles est aussi un défi en raison des difficultés pratiques et des problèmes de sécurité des opérateurs.



  • POLCA Percées astrophysiques grâce au traitement de données interférométriques polychromatiques

    POLCA : Percées astrophysiques grâce au traitement de données interférométriques polychromatiques
    Des mesures interférométriques multispectrales aux percées astrophysiques

    Le projet POLCA a réuni des experts de l'interférométrie optique stellaire et du traitement du signal pour faire des percées en utilisant pleinement l'information polychromatique des données interférométriques, et pour démontrer les avancées obtenues sur des données réelles.

    Réunir des experts en interférométrie stellaire et en traitement du signal pour extraire le meilleur des données en interférométrie optique
    En mélangeant la lumière de plusieurs télescopes, l'interférométrie optique (IO) offre la résolution angulaire la plus fine (environ la milli-seconde d'arc) dans de nombreux domaines : physique stellaire, formation des étoiles et des planètes, environnement des trous noirs extra galactiques… Dans ce domaine, le travail pionnier réalisé en France a placé l'Europe au premier plan avec l'interféromètre européen VLTI (plus de 50% des publications sur 2010-2014). Toujours moteurs au travers du JMMC, les laboratoires français distribuent des outils pour préparer, réduire, et interpréter les observations. Les premières images ont pu être reconstruites. Mais les instruments actuels et à venir (GRAVITY, MATISSE) fournissent une information multi-spectrale riche mais non pleinement exploitée. En associant des experts en traitement du signal et en IO, le projet POLCA a inventé de nouveaux outils pour traiter en même temps l'information spatiale et spectrale, et gagner à la fois en performance (magnitude limite, précision) et en potentiel observationnel (physique des objets). Reconstruire globalement des images spatio-spectrales permet d'augmenter l'intérêt et l'impact de l'IO.



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