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

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  • COMBITOX COnception d’un instrument pour la Mesure BIologique multiparamètrique en continu de TOXiques

    Conception d’un prototype de mesure en ligne pour la détection biologique de toxiques et de pathogènes sur des réseaux d’eau (potable et usée)
    La surveillance des réseaux d’eau (potable et usée) est au centre de ce projet : notre outil propose la détection par des senseurs biologiques de composés toxiques biodisponibles ainsi que de micro-organismes pouvant impacter la santé humaine via les réseaux d’eau potable, affecter les eaux des élevages d'animaux (aquaculture...), l’environnement ou encore l’écologie des étages biologiques des stations d’épuration.

    Développement d’un automate fonctionnant comme une station d’alerte sur le réseau lorsqu’un seuil de pollution est franchi.
    Le montant des sommes consacrées à la surveillance de l’environnement et à l’effet sur la santé humaine des polluants a évolué très fortement. Les prescripteurs se posent des questions quant au retour sur investissement, à la qualité des données communiquées (parfois après un laps de temps important) par les laboratoires de contrôle, celles-ci n’étant que très parcellaires (détection de coliformes totaux comme traceurs de contaminations fécales par exemple) et nettement insuffisante dans certains cas. Il existe de ce fait une réelle demande de nouvelles méthodes complémentaires aux méthodes analytiques de référence souvent longues, délicates à mettre en œuvre et non adaptées à une utilisation rapide sur le terrain. C’est donc un secteur en pleine expansion qui doit être à la pointe de l’innovation afin de proposer des solutions technologiques répondant aux exigences réglementaires et économiques. Ainsi, il devient indispensable d’élaborer des méthodes innovantes à faible coût, permettant d’obtenir des résultats sur sites, équivalents et/ou complémentaires à ceux donnés par les méthodes normalisées. Ces méthodes pourront permettre un diagnostic sur site pour une aide à la décision permettant aux industriels d’élaborer un choix stratégique de gestion. Dans ce contexte, nous proposons un système intégré et transportable permettant la détection rapide de multiples polluants par des non-spécialistes. Plus précisément, l'approche consiste en une mesure chimioluminescente ou fluorescente d'une interaction biologique ou biochimique générée entre un contaminant et un élément de reconnaissance biologique (ERB). L'objectif est de permettre le contrôle de la présence de ces contaminants «n'importe où, n'importe quand et par n'importe qui«.



  • FURET Chantiers furtifs urbains

    La démarche FURET : améliorer la furtivité et l’acceptabilité des chantiers en milieu urbain
    La demande sociétale de « minimisation de la gêne des chantiers » est importante. Or ces chantiers participent à l’évolution vers une ville durable en perpétuel renouvellement. Le projet « Chantiers furtifs urbains » aborde le milieu urbain dans toute la complexité notamment liée à la multitude des chantiers qui sont chaque jour en co-activité sur un territoire. Celui-ci est support d’une diversité de fonctions, d’usages et de services qui doivent coexister.

    Aborder la furtivité à différentes échelles
    Les travaux de recherche du projet FURET ont permis de produire une panoplie de résultats et produits, qui sont livrés à des stades d’achèvements variés. La contribution centrale du projet consiste en un prototype d’outil d’aide à la décision, associé à une démarche opérationnelle, des éléments de méthode, ainsi qu’un benchmarking international, le tout étant structuré en 3 niveaux conceptuels :
    - La « furtivité territoriale », qui s’adresse avant tout aux gestionnaires de l’espace public et aux maîtres d’ouvrage, outillera la panification, dans l’espace et dans le temps, d’un flux de chantiers répartis sur l’ensemble du territoire urbain : peut-on s’organiser pour qu’une somme de chantiers soit moins nuisible que le cumul des nuisances induites par chantiers pris séparément ?
    - La « furtivité de chantier », qui s’adresse aux maîtres d’ouvrage et maître d’œuvre, outillera leur capacité à optimiser l’organisation et la planification d’une opération de chantier dans un lieu et un temps donné, en l’intégrant le mieux possible à son environnement urbain.
    - La « furtivité ciblée » quant à elle, propose des actions spécifiques qui peuvent être entreprises en direction de certaines populations (écoles, personnes âgées, commerçants …) ou certains dispositifs particuliers qui viennent créer des points d’interface entre la vie du chantier et la ville (visites de chantiers, petits déjeuner offert aux riverains avec les équipes du chantier, petits aménagements et commodités temporaires, etc.)



  • ReDivaLan Transfert électronique dans les organolanthanides : une approche spectroscopique et théorique

    Transfert électronique dans les organolanthanides : un approche spectroscopique et théorique
    Bien que les études sur les complexes de coordination des lanthanides soient nombreuses et concernent la majeure partie de la chimie de coordination moderne, de la chimie des matériaux, de la spectroscopie et de la chimie biologie; ceux sur les complexes de lanthanides organométalliques ou les organolanthanides sont plus rares.

    Synthèse, caractérisation spectroscopique et théorique de nouveaux divalents réactifs lanthanides: établir une relation entre la structure électronique et la réactivité
    Les objectifs du projet sont les suivants :
    1. Réaliser la synthèse de complexes de lanthanides divalents d’ytterbium, de samarium mais aussi de thulium, de dysprosium et de néodyme avec des ligands simples empruntés à la chimie de coordination et à la chimie organométallique tels que les ligands cyclopentadiényles, les ligands phospholures mais aussi les ligands triflate, borohydrure. Par ailleurs, l’utilisation de ligands redox-actifs est un objectif principal du projet.
    2. Caractériser les nouveaux complexes grâce à de nombreux outils spectroscopiques, telles que la RMN multi-élément, la diffraction des rayons X, le magnétisme, la voltamétrie cyclique, et la RPE si nécessaire. Il convient de noter que pour la plupart des spectroscopies spécifiques, la littérature est presque vierge.
    3. Analyser la structure électronique des complexes via des calculs de chimie quantique à différents niveaux avec pour objectif de clarifier la méthodologie adéquate.
    4. Analyser la spectroscopie optique plus en détail. Très peu de données existent sur les spectres d’émission des composés organométalliques de lanthanide.
    5. Etude de la réactivité chimique des nouveaux composés vis à vis de petites molécules (CO2, composés organiques) et rationalisation de celle-ci.



  • MIME Induction Mécanique de Mouvements Morphogénétiques Actifs

    Déclenchement mécanique du tout premier mouvement actif donnant sa forme à l’embryon précoce.
    Le développement embryonnaire consiste en partie en une cascade de changements de forme des tissus. Ces changements de forme actifs sont sous le contrôle de l’expression des gènes du développement. Nous testons qu’ils sont aussi activables par les contraintes mécaniques faibles développées par les changements de formes cellulaires qui leur précèdent.

    Induction mécanique de l’invagination du mésoderme
    Dans l’embryon de Drosophile, le premier mouvement morphogénétique de l’embryogenèse est l’invagination du mésoderme. Cette invagination est induite par la constriction apicale des cellules du mésoderme, qui a pour effet de donner aux cellules une forme conique et d’induire la courbure nécessaire à son invagination. Cette constriction s’effectue en deux phases : l’une stochastique et dépendantes de l’expression de Snail : les cellules subissent environ deux cycles de constriction et relaxation, liés à la coalescence instable du moteur moléculaire Myosine-II (Myo-II) sur les apex. La seconde phase consiste en une constriction stable et coordonnée des apex de toutes les cellules du mésoderme. Elle est dépendante de l’expression de Fog, et est due à la stabilisation apical progressive des domaines de coalescence apicaux de Myo-II.

    Nous avons suggéré que les contraintes mécaniques liées aux mouvements stochastiques actifs de constriction apicale des cellules du mésoderme de l’embryon de drosophile, Snail dépendants, soient à l’origine de l’activation de la voie Fog (par blocage mécaniquement induit de l’endocytose de Fog), menant à l’activation d’une voie Rho ayant pour effet de stabiliser apicalement la Myo-II, et donc d’induire le tout premier mouvement morphogénétique de l’embryon de Drosophile : l’invagination du mésoderme . Cette proposition est appuyée par des expériences d’indentation douce (3-5 microns) du mésoderme d’embryons mutants de snail qui normalement ne montre ni stabilisation apicale de la Myo-II (après fixation et marquage), ni invagination du mésoderme, deux processus qui se sont retrouvés rétablis par l’indent.

    Le projet MIME consiste à tester définitivement cette hypothèse, en mimant les mouvements de constriction stochastiques Snail dépendants des apex dans un mutant de snail, par magnétisation des tissus du mésoderme et application de gradients de champ magnétiques bien choisis.



  • SIDERENT SIDERurgie et ENvironnement au Togo : Stratégie d’exploitation des ressources naturelles dans le cadre d’une production du fer ancienne et intensive (région bassar, Togo)

    SIDERENT
    SIDERurgie et ENvironnement au Togo : Stratégie d’exploitation des ressources naturelles dans le cadre d’une production du fer ancienne et intensive (région bassar, Togo)

    Projet SIDERENT : Reconstitution des interactions Sidérurgie-Environnement.
    Depuis la préhistoire, l’homme a exploité les ressources de la Terre pour satisfaire ses besoins. Cependant, avec la maîtrise de la sidérurgie, les interactions entre les sociétés et leur environnement se sont amplifiées. Du fait de ses propriétés thermomécaniques et physico-chimiques, le fer a révolutionné le secteur de la guerre et de l’agriculture. Des armes en fer, très résistantes, ont pu être produites rapidement et en nombre. La fabrication d’outils agricoles en fer a entrainé le défrichement rapide de surfaces de terre plus importantes et l’augmentation du rendement des cultivateurs. Ainsi, la généralisation de la métallurgie du fer a modifié profondément le fonctionnement des sociétés et des écosystèmes.
    L’objectif de ce projet est de redécouvrir la sidérurgie traditionnelle en abordant la question de son impact sur l’environnement. Pour le réaliser nous avons choisi d’étudier les modalités d’exploitation des ressources naturelles et les procédés techniques de transformation des matières premières. Notre but est de prendre en compte, pour la première fois, les dimensions sociale, rituelle et symbolique, la nature des ressources utilisées, les technologies employées et le contexte économique et politique dans lequel s’est développée la production sidérurgique. Dans l’histoire de la métallurgie, c’est la période de sa généralisation et donc de son influence sur les sociétés et l’environnement qui soulève de nombreuses questions : qu’est ce qui change avec la généralisation de la production et de l’usage du fer ? Quelles sont les matières premières exploitées ? Est-ce que les Anciens les sélectionnaient selon leurs qualités et/ou leur disponibilité ? Est-ce que les Anciens ont changé leur habitude d’exploitation au cours du fonctionnement de leurs ateliers sidérurgiques ? Quel volume de fer produisaient-ils ? Pour intégrer quel marché (local ou à longue distance) ? Quelle était l’efficacité des techniques sidérurgiques mises en place ?



  • AGRALID Evaluation nutritionnelle, environnementale et socioéconomique de plusieurs menus alimentaires ; vers une évolution durable des pratiques agricoles et des recommandations nutritionnelles.

    Comment concilier les pratiques agricoles durables et les recommandations nutritionnelles ?
    Quelles préconisations alimentaires en terme d’aliments et de mode de production de ces aliments pour garantir au consommateur des menus parfaitement équilibrés nutritionnellement, et au producteur des modes de production acceptables, tout en limitant leurs impacts environnementaux et leurs coûts de revient.

    Comment améliorer la santé du consommateur et de la planète sans modifier ses habitudes alimentaires
    Le déséquilibre des apports alimentaires chez l’homme est responsable de l’apparition et du développement de nombreuses maladies contemporaines : maladies cardio-vasculaires, obésité, diabète… Ce déséquilibre peut trouver différentes origines :excès d’énergie, nature de cette énergie, mauvais rapport énergie/protéine ou acides gras n-6 / acides gras n-3, et d’autres facteurs (sel, sucres rapides, stress…). L’un des objectifs d’AGRALID est d’identifier des filières de productions agricoles durables et en mesure de contribuer à l’atteinte des recommandations nutritionnelles de l’homme ; ceci en modifiant le moins possible les habitudes alimentaires et en proposant des menus accessibles au plus grand nombre. Pour ce faire, des expérimentations sur animaux testeront de nouvelles matières premières alimentaires dans le but d’optimiser les résultats notamment en terme de qualité nutritionnelle des produits, d’impact environnemental et de coût de production.
    Un outil d’aide à la décision permettra à partir des menus types préalablement constitués de proposer les menus les plus durables en fonction de différentes contraintes que peuvent être la disponibilité des aliments, leur accessibilité etc…




  • GENOAK Séquençage du génome du chêne et identification de gènes d’intérêt adaptatifs chez les arbres forestiers

    Identification des gènes de l'adaptation chez les chênes
    La question de recherche porte sur la compréhension des bases génétiques et moléculaires de l'adaptation des arbres à leur environnement, une problématique d'autant plus d'actualité que ces espèces pérennes devront faire face à des changements climatiques brutaux à l'échelle de quelques, voire une génération d'arbre!

    Quand l'adaptation et la spéciation s'entremêlent
    L'adaptation des arbres au changement climatique va dépendre à la fois de leur plasticité phénotypique mais aussi en grande partie de la diversité génétique adaptative présente dans les populations. L'objectif du projet est d'identifier les gènes de l'adaptation en combinant les approches holistiques de l'écologie évolutive aux technologies de la génomique à haut débit. Il s'agira dans un premier temps de décrypter le code génétique du chêne pédonculé (Quercus robur, 2n=2x=24, 740Mb/C) en établissant une séquence de référence de son génome. Dans un second temps ce génome sera annoté au niveau de sa structure et de la fonction des gènes, puis mis à disposition de la communauté scientifique grâce à des plateformes bioinformatiques et des bases de données ad hoc. Enfin, le reséquençage de plusieurs individus du complexe d'espèce des chênes blancs Européens (pédonculé, sessile, tauzin, pubescent) adaptés à des conditions pédo-climatiques très différentes, devrait permettre d'identifier les gènes soumis à la sélection naturelle et impliqués dans leur divergence écologique. Ce modèle où la spéciation est un sous-produit de l'adaptation à des niches écologiques différentes, propose que l'hybridation inter-spécifique contribue à homogénéiser les génomes des espèces sympatriques, alors que les gènes cibles de l'adaptation au milieu sont sous forte pression de sélection divergente et montrent donc des fréquences alléliques déséquilibrées entre espèces. L'étude sur 4 espèces devrait également mettre en évidence des mécanismes communs, certainement impliqués dans l'isolement reproducteur non écologique.



  • ERATRANIRMA Encodage Rapide et Adaptation Temps Réel pour Applications Neuro IRM Avancées

    Encodage rapide et adaptation temps réel pour applications neuro-IRM avancées (ERATRANIRMA)
    L'encodage spatial rapide du signal IRM par approches d'échantillonnage non-cartésien de l'espace-k et d'encodage parallèle selon la sensibilité d'éléments d'antennes améliore les applications IRM avancées. Les petites variations de signal seraient mieux quantifiées en adaptant dynamiquement les paramètres d'acquisition aux mouvements du sujet. Nous visons à combiner approches d'encodage spatial rapide et d'adaptation temps réel afin d'ouvrir de nouvelles applications en neuro-imagerie.

    Rendre possible en clinique l'utilisation de techniques fines de caractérisation IRM de pathologies cérébrales
    Les pathologies cérébrales liées au vieillissement deviennent progressivement un problème majeur de santé publique. Le cancer, les démences, la sclérose en plaques, les maladies d'Alzheimer et de Parkinson, les neuro-pathologies dégénératives ou aigües ont été déclarées par les autorités de la Santé comme devant constituer des axes majeurs fortement soutenus de la recherche médicale. Leur caractérisation fine repose pour beaucoup d'aspects sur l'Imagerie de Résonance Magnétique (IRM).
    L'IRM est une modalité d'imagerie médicale polyvalente combinant des caractéristiques uniques. Pour la caractérisation du cerveau, elle constitue l'examen de référence et est amenée à devenir celui de première indication.
    Cependant, les techniques avancées récentes de neuro-imagerie permettant l'évaluation fonctionnelle ou métabolique des tissus requièrent souvent de longs temps d'acquisition, ce qui augmente la durée et le coût de l'examen, ainsi que le risque de corruption des données par mouvement du sujet. Ceci se produit particulièrement souvent lors d'examens chez l'enfant ou la personne âgée.
    L'encodage spatial rapide du signal IRM par l'utilisation d'approches d'encodage selon des trajectoires d'échantillonnage non-cartésiennes et d'encodage parallèle selon la sensibilité d'éléments d'antennes peut améliorer les applications avancées telles que l'IRM fonctionnelle (IRMf), la perfusion par marquage de spins artériels, la spectroscopie ou la tractographie des fibres de matière blanche à partir de mesures du tenseur de diffusion. La quantification de petites variations de signal serait encore améliorée par l'adaptation dynamique des paramètres d'acquisition aux mouvements de tête du sujet.
    Notre projet a l'ambition de combiner approches d'encodage spatial rapide et d'adaptation temps réel, de façon à accélérer le transfert vers la clinique de développements de recherche et d'ouvrir de nouvelles applications en neuro-imagerie sur des scanners IRM commercialement disponibles.



  • FERTICHIP Développement d’un test prédictif pour évaluer la présence testiculaire de cellules germinales et leur stade de maturité chez les hommes infertiles

    FERTICHIP
    Diagnostic de l'infertilité masculine

    Developpemt d'un nouveau test de diagnostic
    A ce jour, chez les hommes souffrant d’infertilité sans présence d’obstruction mécanique des voies sécrétoires (50% des cas), il n’existe aucun test permettant de prédire la présence de spermatozoïdes dans le testicule. Chez ces hommes, la seule possibilité offerte aujourd’hui repose sur la réalisation d’une biopsie testiculaire dans l’espoir d’y trouver des cellules assez matures pour permettre une fécondation in vitro. Sachant que la biopsie testiculaire est positive seulement dans 50% des cas, ce test permettrait au clinicien un diagnostic rapide et non invasif de la présence de cellules « fécondantes » dans le testicule.
    Ainsi, l’équipe « demandeur » a mené une étude de protéomique visant à établir un répertoire des protéines du plasma séminal humain. La plateforme de bio-ingénierie des protéines a ainsi identifié et breveté 92 protéines spécifiques des cellules germinales qui pourraient, comme l’indiquent les premiers résultats, être utilisés comme des marqueurs prédictifs de la présence de cellules germinales matures dans les testicules des patients atteints d’azoospermie non obstructive (NOA).
    Le projet vise donc à :
    (1) Etablir une bio-banque de plasma séminaux afin poursuivre la validation des marqueurs sélectionnés ;
    (2) Développer le test Fertichip: ELSIA multiplex, développement d’une interface logicielle d’analyse de données;
    (3) Valoriser les résultats par la création d’une nouvelle société



  • GLYCOMIME Glycomimes ciblant Pseudomonas aeruginosa: Synthèse, criblage par une technologie de micropuce à ADN et évaluation sur bactéries

    Molécules ciblant les facteurs de virulence de Pseudomonas aeruginosa
    Pseudomonas aeruginosa est la troisième bactérie impliqué dans les maladies nosocomiales et la principale cause de mortalité des patients atteint de la mucoviscidose. Elle se caractérise par sa capacité à développer des résistances aux anti-biotiques. Ce projet vise à découvrir de nouvelles molécules ciblant non pas des fonctions vitales de la bactérie mais ses facteurs de virulences

    Inhiber les facteurs de virulence : une alternative aux anti-biotiques ?
    Pseudomonas aeruginosa (PA) est une bactérie opportuniste gram négative, inoffensive pour les individus en bonne santé, mais dangereuse chez les individus immuno-déprimés. Elle est la troisième cause de maladie nosocomiale après le Staphyllocoque doré et E. coli. Elle est la principale cause de morbidité et de mortalité chez les patients atteints de la mucoviscidose. La colonisation des voies respiratoires aboutit souvent à une pneumonie chronique malgré l’utilisation d’antibiotiques. Il est très difficile de l’éradiquer lors de ces infections chroniques du fait de l’apparition de souches résistantes et de l’avantage sélectif que lui procure la formation du biofilm.
    PA possède tout un arsenal moléculaire de facteur de virulence qui joue un rôle fondamentale dans l’infection. Pour les bactéries, les facteurs de virulence sont des molécules qui sont nécessaires ou qui potentialisent leurs capacités. L’inhibition de ces facteurs par des molécules de synthèse ouvre la voie à des thérapies alternatives à l’utilisation des antibiotiques. Parmi les cibles potentielles, il y a celles impliquées dans l’adhésion de PA aux mucines et aux cellules épithéliales. Cette adhésion implique souvent l’interaction de lectines bactériennes du flagelle (FliD, FliC), des Pili (type IV Pili, Cup B pili) ou solubles (PA-IL, PA-IIL). Même si d’autres groupes de recherche font états de molécules ciblant ces facteurs de virulence (notamment PA-IL et PA-IIL), à ce jour, leur sélectivité et leurs mécanismes d’action in-vitro et in-vivo restent à éclaircir.
    Ce projet vise à synthétiser et à sélectionner des ligands de haute affinités pour les sept lectines de PA et d’évaluer in-vitro et in-vivo leurs efficacités comme agent anti-microbien ainsi que de déterminer leurs sélectivités et leurs mécanismes d’action. Un deuxième aspect du travail à potentiel plus risqué visera à découvrir de nouveaux oligosaccharides et lectines impliqués dans l’adhésion et la colonisation des voies respiratoires.



  • HD-SCT Evaluation préclinique d’une thérapie cellulaire de la maladie de Huntington fondée sur l’utilisation de cellules souches pluripotentes

    Evaluation préclinique d’une thérapie cellulaire de la maladie de Huntington fondée sur l’utilisation de cellules souches pluripotentes
    HD-SCT est un projet de recherche fondamentale et pré-clinique dans le domaine des cellules souches et de la thérapie cellulaire des maladies neurodégénératives. HD-SCT traite de l'exploration du potentiel des cellules souches pluripotentes humaines (hPSC) comme une source cellulaire efficace, sûr et cliniquement pertinente pour le traitement de la maladie de Huntington.

    Quel est le potentiel thérapeutique des cellules souches embryonnaires humaines pour lutter contre la maladie de Huntington.

    La maladie de Huntington (HD), est une maladie génétique dévastatrice. Une caractéristique neuro-pathologique principale de HD est la dégénérescence neuronale particulièrement grave dans le striatum. Les dysfonctionnements du cerveau qui en résulte débute à l'âge adulte, les patients meurent habituellement entre 15 à 20 ans après l’apparition des premiers symptômes. Chez les patients atteints par la HD, la prédominance de la pathologie striatale dans les premiers stades de la maladie explique sans doute le succès relatif de la thérapie cellulaire « substitutive » pour la première fois présenté en 2000 (essai clinique réalisé à Créteil (Bachoud-Levi et al. 2000)). Malheureusement, les difficultés logistiques d’approvisionnement en neuroblastes obtenus à partir de foetus avortés (cellules responsables de l’effet thérapeutique), limite fortement le nombre de patients éligibles à ce type de traitement. Une source alternative de greffon est donc indispensable.
    HD-SCT se propose de construire sur les acquis récents de la biologie des cellules souches et des essais cliniques avec des cellules fœtales chez les patients HD afin de 1) démontrer le potentiel thérapeutique de la transplantation de dérivées de cellules souches pluripotentes de primate dans une configuration pré-clinique (allogreffe) et 2) de développer et valider les protocoles et les procédures qui seront nécessaires à la constitution de banques de greffons congelés composée de population striatales issues de cellules souches pluripotentes humaines utilisable en clinique. L'impact global de HD-SCT devrait en fin de compte être d’accélérer l’application clinique des cellules souches pluripotentes humaines pour le traitement de la maladie de Huntington.



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