Le 9 janvier dernier, le journal scientifique Nature Communications publiait un article sur une forme pharmaceutique nouvelle, co-écrit par Omar Abouzid, diplômé 2016 de l’INSA Lyon en Biochimie et Biotechnologies et chercheur au MIT. Il a collaboré au développement d’un dispositif pharmaceutique capable de résider dans l’estomac pendant une semaine, tout en délivrant graduellement son contenu médicamenteux, permettant ainsi de diminuer la fréquence de la prise des médicaments et d'augmenter ainsi l'adhérence des patients à leurs traitements.

Retour sur la success-story de ce diplômé INSA.

De l’INSA Lyon au MIT
Après ses années au lycée français au Caire, Omar Abouzid a reçu une bourse pour partir étudier en France. Intéressé par le profil d’ingénieur ainsi que la recherche biomédicale et pharmaceutique, c’est tout naturellement qu’il a candidaté à l’INSA de Lyon, où il a été admis en 2011.

« Comme beaucoup, des noms tels que Harvard, MIT et Stanford m’ont toujours fasciné et inspiré », déclare Omar.

Mais y accéder sans expérience particulière, sans contacts et sans connaissance approfondie des procédures de candidature n’a pas été immédiat.

A l’issue de sa troisième année à l’INSA, Omar n’a été admis que par un seul laboratoire de biologie moléculaire, à l’université de McGill à Montréal, malgré ses très nombreuses candidatures, dont certaines au MIT. C’est pendant sa quatrième année d’études, au cours de sa recherche d’un laboratoire d’accueil pour son stage professionnel, qu’il a été admis pour 4 mois dans un petit laboratoire d’immunologie à Harvard, dont la directrice connaissait l’INSA Lyon. Séduit par cet environnement dynamique et favorable à l’innovation, Omar était décidé à revenir à Boston pour son projet de fin d’études. Après des recherches, c’est le laboratoire de Langer au MIT qui lui a paru être le plus approprié. Grâce à une lettre de recommandation de son encadrante de stage à Harvard et à la suite d’un entretien, il était accepté comme stagiaire quelques jours plus tard et invité à discuter avec des chercheurs du laboratoire pour choisir un projet.

Un parcours formateur à l’INSA
Omar en est convaincu, il n’aurait pas pu accomplir tout cela sans sa formation à l’INSA. « En général, les laboratoires des institutions académiques n’accueillent pas des stagiaires ou d’étudiants sans qu’ils soient affiliés à une école qui, dans le cadre de sa formation, leur demande de réaliser un stage ou un projet ». Il fait l’éloge de la formation généraliste des écoles d’ingénieurs françaises, et en particulier de l’INSA, parce que pour cet ingénieur en biochimie et biotechnologies, les cours de mécanique et de conception suivis pendant les deux premières années à l’INSA se sont eux aussi avérés très utiles. Bien préparé au cours de sa formation INSAlienne à un certain rythme de travail ainsi qu’au respect des délais, Omar fait aussi au MIT l’expérience d’un environnement exigeant, réclamant beaucoup d’investissement et de travail. Dans ce contexte, il n’oublie pas ses professeurs du département de Biosciences et leur soutien.

« Ils ont toujours été disponibles lorsque j’avais besoin de conseils ou de feedback. Je suis aussi très reconnaissant envers mes enseignants que j’ai sollicités et qui n’ont pas hésité à m’écrire par exemple des lettres de recommandation pour pouvoir candidater aux stages. »

"Je cherchais toujours à faire plus" 
Pour Omar, la recherche s’est imposée comme une évidence.

« Je suis simplement une personne très curieuse. Quand j’étais plus jeune, j’aimais bien poser des questions et chercher leur réponse. Ma volonté de devenir chercheur s’est juste exprimée au fur et à mesure très naturellement. »

Pour ce jeune diplômé, cette première publication dans un journal comme Nature Communications est donc une consécration. Il se dit bien sûr très heureux de l’aboutissement de son travail, mais aussi surpris par l’importante couverture médiatique que son article a reçue, dans la couverture du site officiel du MIT, BBC News ou encore le Huffington Post.

Pour autant, il n’oublie pas de prendre du recul.

« J’ai été un étudiant ordinaire à l’INSA », déclare celui qui estime aussi avoir eu une part de « chance » en accédant au prestigieux laboratoire de Langer au MIT.

Ravi d’avoir pu jouer un rôle dans le développement d’une nouvelle forme pharmaceutique, Omar reconnaît que l’investissement personnel et une motivation sans faille sont les clefs de la réussite. Modeste, il n’estime pas être une exception « par rapport à beaucoup d’autres INSAliens motivés et intelligents qui auraient aussi très bien fait dans le cadre d’opportunités similaires ».

Il souhaite d’ailleurs compiler ses conseils et ceux d’autres étudiants ayant effectué leur stage en laboratoire de recherche aux États-Unis dans un guide à destination des futures promotions de l’INSA.

Omar est encore plus heureux pour le développement poursuivi par Lydra, Inc., une startup fondée par le laboratoire de Langer/Traverso, en pleins essais cliniques en vue d’obtenir l’approbation de la FDA (Food and Drug Administration) pour l’utilisation de la forme pharmaceutique chez des patients atteints de maladies neurodégénératives, du VIH/SIDA, et dans d’autres contextes.

« J’attends donc avec impatience le jour où je pourrai voir l’impact direct de ce travail en voyant des patients dans le monde entier bénéficier de cette recherche. »

 

C’est ce qu’une toute récente publication tend à démontrer mais attention, il s’agit là d’une belle schizophrénie puisqu’elle concerne une voie de signalisation immunitaire tout à fait inspirante pour l’espèce humaine. Entretien avec Justin Maire, doctorant à l’INSA Lyon au laboratoire BF2i, et premier auteur d’un article publié dans la revue Microbiome, le 8 janvier dernier.

Comment pouvez-vous résumer vos travaux récemment publiés ?
L’idée est de concevoir que les organismes vivants vivent avec beaucoup d’espèces bactériennes en eux et qu’ils ne peuvent subsister sans. Comment l’organisme se débrouille-t-il pour supprimer les bactéries pathogènes et maintenir les bactéries dont il a besoin ?

Au laboratoire BF2i, on a étudié le charançon pour tenter de répondre à cette question et on a découvert que cet insecte parvenait à compartimenter et isoler les bactéries qui lui sont bénéfiques, et encore mieux, qu’il utilisait une voie immunitaire unique pour à la fois combattre les bactéries pathogènes et maintenir et surtout contrôler ses bactéries bénéfiques. Ces recherches ont été réalisées sur le charançon Sitophilus, un coléoptère qui ravage chaque année champs et stocks de céréales. On savait que le charançon contrôlait extrêmement bien sa population bactérienne aussi bien au niveau de sa quantité que de sa localisation, et cette récente avancée nous permet aujourd’hui de démontrer que le charançon possède une « double personnalité immunitaire ».

En effet, une réponse immunitaire atténuée confine les bactéries bénéfiques à l’intérieur d’un organe spécialisé, le bactériome. En revanche, lors d’une infection par des pathogènes, le charançon met en place une puissante réponse immunitaire, appelée réponse humorale et systémique, qui n’atteint pas les bactéries bénéfiques, puisque protégées à l’intérieur du bactériome. D’une manière intriguante, ces deux types de réponses immunitaires sont médiées par une seule et même voie, la voie de signalisation IMD (Immune Deficiency). En inactivant cette voie par des expériences d’ARN interférence, nous avons montré qu’aucune des deux facettes immunitaires du charançon n’étaient fonctionnelles : d’une part, l’insecte ne peut plus combattre les bactéries pathogènes, et d’autre part, il perd le contrôle de ses bactéries coopératives, qui peuvent alors s’échapper du bactériome et infecter d’autres tissus. Cette voie avait déjà été décrite pour son implication dans l’élimination des microbes pathogènes, mais c’est la première fois qu’une telle dualité est démontrée.

Comment cette découverte scientifique peut-elle ouvrir la voie de la recherche chez l’humain ?
Cette découverte majeure dans le domaine des interactions entre organismes s’intègre dans la question générale de la discrimination entre bactéries pathogènes et bactéries bénéfiques. Si les mêmes voies de signalisation sont impliquées, comment un organisme peut-il alors faire la différence entre ces deux types de bactéries ? Cette question prend tout son intérêt dans l’étude de la flore intestinale chez l’humain, composée elle aussi de nombreuses bactéries symbiotiques, et parfois perturbée par des bactéries pathogènes ingérées. De nombreuses pathologies, telles que des troubles gastro-intestinaux, certains cancers ou encore la maladie d’Alzheimer peuvent trouver leurs origines dans des troubles de la flore intestinale et l’étude de ces interactions symbiotiques permettra certainement d’améliorer la compréhension de bon nombre de ces pathologies.

A 24 ans, vous êtes publié pour la première fois comme premier auteur, et cela au cours de votre dernière année de thèse. Votre sentiment ?
Cette publication marque le début de ma carrière scientifique, et j’en suis bien évidemment fier. J’ai travaillé sur cette publication avec 4 autres personnes dont mes deux co-directeurs de thèse, Abdelaziz Heddi et Anna Zaidman-Rémy. Le terme « 1er auteur » signifie que j’ai réalisé la majorité des manipulations et les premières versions d’écritures, qui ont pu être amendées par la suite par mes directeurs de thèse. Je ne suis pas parti de rien, j’ai poussé plus loin les premiers travaux de recherche du précédent thésard du laboratoire, Florent Masson, qui avait déjà caractérisé des réponses immunitaires contrastées en fonction du type de bactérie. Mes travaux ont pu démontrer le rôle d’une voie immunitaire unique et ouvrent un champ de recherches sur des régulations alternatives qui, à travers cette voie IMD, permettent la mise en place de différentes réponses immunitaires.

Ingénieur INSA diplômé du département Biochimie et Biotechnologies, pourquoi avez-vous choisi la voie de la recherche ?
J’avais fait un stage d’été au BF2i, durant lequel j’avais d’ailleurs rencontré Florent, et j’ai ensuite fait mon stage de fin d’études dans ce même laboratoire. Mon projet de base était de rentrer dans le domaine de la R&D dans le privé, et en biologie, une thèse est un fort atout pour ce type de projet. C’est aussi le fait de « fouiller par soi-même » qui a guidé mon envie de devenir docteur, en alliant du coup le profil recherche à ma casquette plus technique d’ingénieur. Je termine actuellement ma dernière année de thèse, avec deux autres publications en préparation, avant de voir ce que l’avenir me réserve.

Remerciements
Ce travail a été soutenu par l’INRA, INSA-Lyon et l’ANR-13-BSV7-0016-01 (IMetSym).

Intégré à l’événement Le ShaKer, CO’Lab-Entreprises est une action visant à resserrer les liens entre les entreprises du numérique et les laboratoires informatiques de la Région.

Le sujet de la Valorisation des données vous intéresse et vous souhaitez échanger sur l’intérêt d’une collaboration avec un laboratoire informatique ? Cet événement est fait pour vous !

Cet événement aura lieu le 19 octobre matin sur le campus Lyon Tech-la Doua, avec deux temps forts :

•  une table-ronde : venez vous inspirer d’industriels ayant collaboré avec un laboratoire de recherche et posez-leur vos questions : concrètement, comment ça marche ? 
•  des rendez-vous individuels : prenez rendez-vous avec les experts dans votre domaine d’expertise, notamment regroupés dans l’offre DataValor, pour résoudre vos problématiques de valorisation de données.

Interface active entre le monde socio-économique et les laboratoires, INSAVALOR, filiale de valorisation, s’applique depuis bientôt 30 ans à stimuler la recherche et le développement au sein de l’INSA. Son rôle : faire émerger des initiatives innovantes, qui viennent répondre aux besoins des entreprises en matière de technologie. Parmi les dispositifs pour déceler et accompagner les projets innovants dans les laboratoires, un appel à projets est lancé chaque année : le Bonus Qualité Innovation.
 
3 questions à Nicolas Penet, Président du directoire d’INSAVALOR.
 
Le Bonus Qualité Innovation, de quoi s’agit-il ?
Le BQI s’adresse à des projets de recherche en pré-maturation, qui peuvent ensuite être maturés au sein de l’incubateur technologique Pulsalys, la société d’accélération du transfert de technologie (SATT) implanté sur notre campus, ou qui peuvent être directement valorisés auprès d’industriels. Ces projets sont accompagnés très en amont de leur réelle application et nous finançons chaque projet à hauteur maximum de 30 000 euros, parfois en cofinancement. Ils encouragent l’innovation et offrent un véritable tremplin pour développer et transférer des technologies et créer de la valeur. Cette initiative a permis, depuis sa création en 2014, de faire émerger une quinzaine de projets de valorisation, dans tous les domaines de l’ingénierie que couvrent nos 23 laboratoires, de la plastronique à la thermomécanique, en passant par les biosciences. 
 
Que deviennent les projets que vous accompagnez ?
Notre action s’inscrit en complément de celles des autres acteurs du site. Un tiers des projets entrent en phase de valorisation et de maturation auprès de Pulsalys. À noter que la moitié des projets ont conduit à un dépôt de brevet. Nous suivons de près toutes les étapes de valorisation de ces projets et nous sommes toujours très fiers lorsque nous en voyons la concrétisation. Par exemple, nous inaugurons bientôt un banc d’essai d'électro-migration, un projet porté par Patrice Chantrenne, chercheur au sein du laboratoire Matéis. Il s'agit d'un montage expérimental qui porte sur les modifications structurales des métaux assistées par un courant électrique, que nous avons soutenu.
 
Quels sont vos enjeux pour demain ?
La formule d'appel à projets innovants BQI, que nous avons imaginé, a fait ses preuves, et nous souhaitons poursuivre et intensifier notre action auprès des laboratoires de recherche. Nous voulons favoriser les projets pluridisciplinaires et inter-laboratoires, à l’image du projet de polymères biosourcés biodégradables et enrichis en bioinsecticides, porté les laboratoires BF2I et IMP, financé dans le cadre du BQI 2016. Notre ambition est également d'être encore plus en cohérence avec la politique de recherche, qui contribue à relever quotidiennement de grands enjeux sociétaux actuels en déployant une recherche d’excellence. L’innovation est au cœur des enjeux du futur et INSAVALOR en tant que centre d’expertise accompagne cette dynamique. 

Une équipe de chercheurs du Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures (LaMCoS) de l’INSA Lyon et du CNRS viennent de permettre pour la première fois la détection de fissures dans des matériaux poly-cristallins, dont font partie de nombreux métaux, des céramique ou encore le silicium. Mieux, les chercheurs sont parvenus en prédire le chemin de fissuration. Leur découverte fait l’objet d’une publication dans la revue Journal of Physics D: Applied Physics jeudi 3 novembre.

Dans certains matériaux, prédire où peuvent se créer des fissurations s’avérait jusqu’ici impossible. C’est le cas des matériaux dits « poly-cristallins », composés d’une multitude de cristaux de taille et d’orientation différentes. Or, c’est justement ce qui compose la plupart des métaux, beaucoup de céramiques ou encore le silicium utilisé dans certains circuits intégrés, processeurs et modules photovoltaïques.
Dans le cadre de l’Institut Carnot Ingénierie@Lyon et d’une collaboration régionale , des chercheurs du Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures (LaMCoS, CNRS UMR5259 /INSA Lyon) ont pour la première fois réussi à reproduire des chemins de fissuration dans des matériaux poly-cristallins sur des échantillons jumeaux, et à prédire numériquement ce chemin de fissuration en prenant en compte notamment les joints de grain, c’est-à-dire les zones où les cristaux changent d’orientation.

Les expériences et la modélisation ont été réalisées par l’équipe du Professeur Daniel Nélias au LaMCoS à Lyon-Villeurbanne.

« Le matériau étudié est un silicium de qualité photovoltaïque, de la taille d’une cellule de dimensions 50x50mm. L’orientation des grains, donnée indispensable pour la simulation numérique, a été mesurée (méthode de Laue) sur un nouvel équipement du CEA-INES¹ à Chambéry. L’objectif est ici de mieux comprendre les mécanismes conduisant à la rupture des cellules photovoltaïques. Je précise que ces travaux ont été réalisés dans le cadre de l’Equipex Durasol »

explique Daniel Nélias. Cette première scientifique fait l’objet d’une publication jeudi 3 novembre dans le Journal of Physics D: Applied Physics.

¹⁾ Ces recherches impliquent également Benoit Marie, de l’Institut national de l’énergie solaire (Université Grenoble Alpes / CEA / CNRS) et du Département des technologies solaires du Laboratoire d’Innovation pour les Technologies des Energies nouvelles et les Nanomatériaux (LITEN, CEA).

Analyse très détaillée d’une fissuration en fonction des joins de grains d’une structure polycristalline de silicium. Crédit : LaMCoS/INES/LITEN

Le chemin de la fissuration (trait en noir) sur deux échantillons de silicium poly-cristallin de même structure (grains de même forme et de même orientation) a été étudié localement et globalement. Les chemins sont identiques sur les deux échantillons. Crédit : LaMCoS/INES/LITEN

Chemin de fissuration et grains de l’échantillon de silicium poly-cristallin. Pour la première fois, l’effet des plans de clivage entre des grains est implémenté dans un modèle numérique et permet de corréler le chemin et la répartition des grains. Les résultats de la modélisation et des observations réelles sont très similaires. Crédit : LaMCoS/INES/LITEN

En savoir plus :

On the fracture of multi-crystalline silicon wafer, Lv Zhao, Daniel Nelias, Didier Bardel, Anne Maynadier, Philippe Chaudet et Benoit Marie, dans Journal of Physics D: Applied Physics
LaMCoS : lamcos.insa-lyon.fr
INES : www.ines-solaire.org
LITEN : liten.cea.fr
Durasol : www.durasol.fr

C’est une superbe aventure qui se raconte avec la naissance d’IRIXYS. Ce nouveau centre international de recherche et d’innovation spécialisé dans les systèmes numériques intelligents est une pépite sur le plan européen, du jamais-vu en matière de recherche collaborative.

« IRIXYS est un centre de recherche sans murs, ce qui en fait son originalité. Nous ne voulions pas d’une UMI (unité mixte internationale), nous souhaitions créer un centre profondément enraciné dans ses différents écosystèmes locaux, français, allemands et italiens. »

Le décor est planté et fait la fierté de Lionel Brunie, co-directeur d’IRIXYS. Cet enseignant-chercheur de l’INSA Lyon déborde d’enthousiasme quand il s’agit de raconter l’aventure qui le lie depuis maintenant 8 ans à l’Allemagne et à l’Italie.

« Nous travaillons ensemble depuis plusieurs années. Notre histoire a commencé avec l’Allemagne et l’Université de Passau. Nous avons été parmi les premiers avec mon collègue Harald Kosch à utiliser un nouvel instrument de coopération à l’époque, le collège doctoral franco-allemand. Nous avons répondu à l’appel d’offres de l’Université franco-allemande en voulant créer une communauté scientifique étroitement liée autour d’une structure partenariale très forte, qui vivrait longtemps. Le collège doctoral MDPS, précurseur du Centre IRIXYS, naît et très vite l’osmose se crée » explique Lionel Brunie.

L’objectif : « bousculer » les pratiques scientifiques de chacun, aller rechercher l’innovation à l’interface des compétences des équipes, faire vivre les idées. Rapidement, les projets se multiplient, les résultats scientifiques tombent et la pertinence d’une telle structure ne fait plus de doutes. Rapidement, le collège doctoral MDPS prend une autre dimension et intègre un nouveau compagnon de route : l’Italie, avec l’Université des Etudes de Milan.

« Nous étions déjà une structure reconnue, considérée comme inédite en termes de recherche collaborative et de gouvernance, lorsque l’INSA Lyon a reçu comme professeur invité l’italien Ernesto Damiani. L’idée d’intégrer l’Italie naquit à ce moment-là, avec l’atout de leur visibilité, de leur expertise dans un certain nombre de domaines qu’on ne couvrait pas bien et bien sûr, de leur réseau, qui agrandirait le nôtre déjà important », précise Lionel Brunie.

La collaboration commence et permettra la création l’année suivante, avec le soutien de l’Université franco-italienne, du premier collège doctoral franco-italien.

« En 2010, le réseau à 3 débute. Nous remportons deux ans plus tard un très important projet européen sur la thématique de la recommandation de ressources culturelles en ligne. Notre réseau s’étend et surtout, il s’enrichit de partenariats avec les entreprises. Nous étions précurseurs. Nous faisons de la recherche pour répondre aux besoins de nos sociétés et ce sont les industriels qui peuvent traduire nos recherches en innovation. Il était donc indispensable de les intégrer dans notre
dispositif » souligne Lionel Brunie.

Pour aller plus loin dans l’intégration, et attirer les étudiants vers la recherche et l’international, le programme « PhD-Track » voit ensuite le jour et est devenu depuis emblématique.

« Créer un tel cursus associant une école d’ingénieurs et une université allemande constituait un vrai défi, compte-tenu des différences de pratiques et de contenus pédagogiques. Mais ces différences sont la richesse et l’intérêt-même d’un tel programme. A l’issue du PhD-Track, un étudiant sort ingénieur diplômé INSA, détenteur d’un master allemand et titulaire d’un double doctorat réalisé en cotutelle franco-allemande ou franco-italienne. 25 étudiants suivent aujourd’hui ce parcours de formation affichant une coloration scientifique et interculturelle forte. Pleinement intégrés aux équipes de recherche d’IRIXYS, en liaison avec nos partenaires industriels, les étudiants du PhD-Track ont ainsi l’opportunité de « mettre les mains dans la pâte » de l’innovation et de la recherche fondamentale », ajoute Lionel Brunie.

À la demande de ses partenaires industriels qui ont besoin de talents dans ce domaine, IRIXYS propose également depuis cette année un parcours de formation continue
de « Data Scientist » coordonné par l’Université de Passau.

Ce partenariat scientifique très dense, couvre aujourd’hui un spectre d’activités très large qui exige de mettre en place des mécanismes de gouvernance stratégique et opérationnelle pérennes. C’est le sens de la fondation du Centre IRIXYS.

« L’histoire d’IRIXYS, c’est un peu celle de la découverte d’une « terre inconnue ». En l’absence de modèle préexistant, il nous a fallu en permanence inventer, défricher, expérimenter. Le processus de création d’IRIXYS constitue, en soi, un véritable projet d’innovation. Le soutien constant de l’INSA, comme de nos partenaires étrangers, fut déterminant pour la réussite de ce projet. La création du Centre IRIXYS n’est cependant pas le terme du chemin. Elle n’en est qu’une étape importante qui nous permet de nous projeter vers l’avenir avec des ambitions et des moyens renforcés. Tout reste à faire, et c’est cela qui est passionnant » conclut Lionel Brunie.

IRIXYS sera inauguré à l’INSA Lyon le 30 novembre 2016 au cours d’une journée organisée sur le thème du Big Data. Un Docteur Honoris Causa sera également remis au Professeur Ernesto Damiani.

Légende photo : Photo du groupe « hors les murs » lors du dernier workshop MDPS à Gargnano en Italie