Génomique numérique

Un réseau en développement

Genopole a construit sa stratégie autour de trois axes qui portent l’ambition de transformer les technologies du vivant en solutions thérapeutiques ou industrielles d’avenir. La filière de la génomique numérique est l’appui indispensable aux deux filières stratégiques des thérapies innovantes et de la bioéconomie. Elle doit relever le défi de valoriser la masse de données issues du séquençage à grande échelle. Il s’agit là de les standardiser, les agréger à d’autres données, les interpréter afin d’en tirer profit pour comprendre les mécanismes biologiques, améliorer les diagnostics et les traitements des maladies, ou encore concevoir des procédés biologiques de production de médicaments, matériaux, énergies… pour une industrie plus durable.

Dans cette filière encore émergente, Genopole peut se prévaloir des forces de 6 laboratoires de recherche en bioinformatique, biomathématiques et génomique, 9 entreprises développant des applications bioinformatiques et algorithmes d’intelligence artificielle et 5 plateformes mutualisées, dont 2 plateformes d’outils logiciels. En 2021, Genopole a financé l’aménagement de locaux au sein du site du CEA hébergeant le Centre national de recherche en génomique humaine (CNRGH) et le CRefIX, centre de référence chargé d’harmoniser les procédés de séquençage.

Genopole a constitué un réseau de partenaires académiques et industriels et préfiguré le projet d’un institut répondant à leurs besoins en génomique numérique. Portant l’objectif de fédérer une communauté de biologistes, mathématiciens, informaticiens et chercheurs en sciences humaines et sociales, le projet a été déposé par Genopole et l’Université d’Évry en tant qu’« Objet interdisciplinaire » suite à l’appel à manifestation d’intérêt de l’Université Paris-Saclay. Le modèle opérationnel et l’offre de ce futur institut de génomique numérique seront consolidés en 2022.

Pour accompagner l’essor de la filière de génomique numérique, Genopole a poursuivi en 2021 ses initiatives pour favoriser la formation initiale en bioinformatique, en lien avec les établissements supérieurs du territoire. Le laboratoire Ibisc a ainsi dispensé un enseignement aux étudiants de Télécom SudParis et de l’ENSIIE (École nationale supérieure d’informatique pour l’industrie et l’entreprise). Renforcer l’offre de doubles formations d’excellence biologie - sciences des données est un enjeu majeur pour la génomique numérique qui nécessite d’inventer de nouveaux concepts et des méthodes innovantes en mathématiques, statistiques, informatiques en synergie avec les sciences biologiques.

Un réseau en développement

Former à la génomique numérique pour la santé

La Summer School de Genopole « Bioinformatics and biostatistical tools in medical genomics » accompagne l’essor de la filière de génomique numérique en proposant chaque année un programme de conférences et de formations pratiques, soutenu par l’Université d’Évry Paris-Saclay, la fondation Jean Dausset et l’Institut français de bioinformatique.
Du 18 au 21 octobre, les sessions de la 4e édition ont été animées par 12 experts de grands centres de recherche en France et en Europe (UPSay, INRAE, EBI-EMBL, Inserm, Institut Curie, U-Sheffield UK) et deux représentants de la recherche industrielle internationale (GSK, UK et Agency for Science, Technology and Research, Singapour).

En savoir plus
Former à la génomique numérique pour la santé
Génomique et bio-informatique

Génomique et bio-informatique, deux armes contre le Covid

Tribune pour un réseau national de surveillance du Covid

Tandis que la vague du Covid continuait de déferler en 2021, plusieurs laboratoires génopolitains ont poursuivi la lutte. Dans une tribune du Figaro du 14 janvier, 13 personnalités scientifiques dont le directeur du Centre national de recherche en génomique humaine (CNRGH/CEA), Jean-François Deleuze, ont pointé l’urgence de créer un réseau national de surveillance des variants du coronavirus, en mobilisant le savoir-faire privé, académique et hospitalier de séquençage ADN à grande échelle.

En savoir plus

POSCOVD : Un projet de diagnostic massif de la Covid-19

Marco Mendoza, lauréat de l’appel exceptionnel lancé par le Domaine d’intérêt majeur (DIM) Elicit de la Région Île-de-France, a présenté le 20 janvier son projet POSCOVD au colloque « Innovative technologies to Fight SARS-CoV-2 ». Il propose de remplacer les tests individuels par des analyses en mélange de milliers d’échantillons, diminuant ainsi le temps et le coût par patient. La solution est d’intégrer à chaque échantillon un code-barre moléculaire, de réaliser un séquençage massif du pool d’échantillons puis d’extraire les résultats individuels par analyse informatique.

En savoir plus

Carte informatique des mécanismes biologiques du Covid-19

Le 19 octobre, la COVID19 Disease Map, carte informatique regroupant tous les mécanismes moléculaires connus sur l’infection par le coronavirus, a été publiée dans Molecular Systems Biology. Anna Niarakis, enseignant-chercheur en biologie computationnelle des systèmes au laboratoire GenHotel, a coordonné avec trois autres chercheurs ce projet international impliquant près de 300 biologistes, bio-informaticiens et cliniciens dans 30 pays.

En savoir plus
Dim elicit



Projet international impliquant

300

biologistes,
bio-informaticiens et cliniciens dans

30

pays

Une application mobile pour lutter contre la résistance aux antibiotiques

Une application mobile pour lutter contre la résistance aux antibiotiques

Des chercheurs du LaMME (Laboratoire de mathématiques et modélisation d’Évry) et de l’Unité de Génomique métabolique ont développé une application mobile qui analyse automatiquement les photos d’antibiogrammes par une approche d’intelligence artificielle. Le projet, conduit en partenariat avec Médecins Sans Frontières et le service de bactériologie et virologie de l’hôpital Henri-Mondor (AP-HP), a bénéficié d’une bourse de Google. Accessible gratuitement aux professionnels de santé du monde entier, l’outil facilite un usage raisonné des antibiotiques, adapté au profil de sensibilité ou résistance des agents infectieux. Il lutte ainsi contre la progression de la résistance aux antibiotiques, en passe de devenir la première cause de mortalité au monde si l’on ne parvient plus à enrayer les infections.

En savoir plus Voir la démo
thérapie génique

L’IA au bénéfice de la thérapie génique

L’entreprise génopolitaine WhiteLab Genomics, spécialiste de l’intelligence artificielle dédiée aux thérapies géniques et cellulaires, s’est associée avec deux acteurs majeurs de la thérapie génique à Genopole, le laboratoire Généthon et l’Accélérateur de recherche technologique en thérapie génomique (ART-TG). Les équipes utiliseront la plateformeTM de WhiteLab Genomics, ses algorithmes de machine learning et sa base de données publiques et propriétaires, pour optimiser leurs plans expérimentaux. Généthon accélérera ainsi le développement de vecteurs AAV plus spécifiques des tissus à traiter, plus efficaces et plus sûrs. L’ART-TG améliorera, par ce projet collaboratif soutenu par la Région Île-de-France, la qualité et le rendement de bioproduction de vecteurs lentiviraux. Les gains de temps et d’efficacité attendus participeront à baisser les coûts de ces traitements.

Former par réalité virtuelle les futurs chirurgiens

Former par réalité virtuelle les futurs chirurgiens

L’ANR a retenu le projet Show-me de formation chirurgicale par la réalité virtuelle (RV), porté par le laboratoire génopolitain Ibisc. L’ambition est de fournir aux médecins formateurs, en 4 ans, des outils de transmission de ce savoir-faire autour d’un patient virtuel. Show-me s’appuiera sur une connaissance améliorée du processus d’apprentissage et sur des technologies de RV associant l’image, la parole et le geste. Le projet est né d’interactions entre chercheurs et médecins facilitées par Genopole.

Intelligence artificielle

Un jeu pour entraîner l’intelligence artificielle

L’équipe AROBAS du laboratoire Ibisc (Informatique, Bioinformatique et Systèmes Complexes, Université d’Évry) a construit le premier jeu de données standardisé sur les ARN non codants, utilisable pour entraîner des modèles d’apprentissage automatique. La puissance de cette méthode d’intelligence artificielle accélérera les découvertes sur ces petites séquences d’ARN impliquées dans l’expression de nos gènes et dans des maladies majeures comme les cancers. Le jeu de données, automatiquement mis à jour à partir de données publiques, est à disposition de la communauté scientifique sur le site de la plateforme logicielle EvryRNA.

Multilayer digitalise les organes

Multilayer digitalise les organes

L’équipe Sysfate (UMR Génomique métabolique), créée grâce au soutien Atige de Genopole, a conçu un algorithme qui fournit une image de l’activité des tissus biologiques. La méthode s’inspire de l’analyse d’images en remplaçant les pixels par les données d’expression de milliers de gènes, point par point, sur des coupes biologiques. En révélant les différentes zones fonctionnelles d’organes ou de tissus, l’outil « Multilayer » pourra contribuer à une meilleure connaissance et au diagnostic moléculaire des maladies.