Santé Globale et Bioingénierie

REBOOT 3D

Tags: 
IMPLANTS
BIOVERRES
Coordinateur: 
NORAKER
Responsable INSA: 
Jérôme CHEVALIER

Le projet REBOOT 3D développe des implants en composites Bioverre-PLA réalisés par fabrication additive pour la chirurgie du rachis afin d'offrir une guérison complète aux patients souffrant d’une hernie discale, de pathologies dégénératives et d’instabilités du rachis post-traumatiques.

Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Partenaires: 
INSA LYON - MATEIS
FORECREU
UCBL - ICBMS
Financement: 
REGION AURA
Dates projet: 
2020-03-01 00:00:00 - 2023-07-01 00:00:00
Montant global du projet: 
726887
Contact: 
jerome.chevalier@insa-lyon.fr

HMICMAC

Hôtes-Microbiote Co-adaptations : Mécanismes et Conséquences
Tags: 
RELATIONS SYMBIOTIQUES
EVOLUTION ADAPTATIVE
Coordinateur: 
CNRS RHONE AUVERGNE
Responsable INSA: 
Hubert CHARLES

Grâce à un protocole d’évolution expérimentale, ce projet étudie les co-adaptations entre les espèces symbiotiques formant un individu (ici les pucerons et les aleurodes qui sont d’importants ravageurs de cultures)

La biologie subit un important changement de paradigme : l’individu est désormais considéré comme un holobionte intégrant la communauté de microorganismes qu’il héberge et qui participe à sa construction. Dans le cadre de cet individu écosystème, la sélection au niveau de l’holobionte devrait conduire à des co-adaptations entre les membres du consortium. Cette hypothèse de co-adaptation est toutefois basée sur des hypothèses fortes, comme l’alignement des intérêts des partenaires, mais cela n’a que rarement été testé rigoureusement.

Les objectifs du projet Hmicmac sont précisément de tester si, et comment, l’hôte (H) et ses partenaires microbiens (M) sont co-adaptés. Pour cela, nous utiliserons des systèmes simplifiés d’interactions H×M constitués d’insectes hémiptères (pucerons et aleurodes) et de leurs symbiotes à transmission verticale. Le projet Hmicmac est basé sur un protocole expérimental qui permettra d’analyser le fonctionnement des interactions H×M dans différents environnements et à différents niveaux d’organisation. Son originalité réside dans la capacité à étudier à la fois des interactions H×M naturelles, mais également de nouvelles interactions H×M qui seront testées d’une part immédiatement après la rupture de potentielles co-adaptations, et d’autre part après une période d’évolution expérimentale. Ce protocole permettra d’évaluer l’étendue et la capacité d’évolution rapide des co-adaptations.

 

https://anr.fr/Projet-ANR-16-CE02-0014

Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Partenaires: 
CNRS LBBE
INRA IGEPP
UNIVERSITE DE OUAGADOUGOU
Financement: 
ANR
Dates projet: 
2016-10-01 00:00:00 - 2021-09-01 00:00:00
Montant global du projet: 
468000
Contact: 
hubert.charles@insa-lyon.fr

LOTOREG

Tags: 
CHROMATINE
REGULATION TRANSCRIPTIONNELLE
Topologie Locale et Régulation globale, modélisation d’un couplage dynamique et multi-échelle
Coordinateur: 
INSA LYON - MAP
Responsable INSA: 
Sam MEYER

Les données de transcriptomique suggèrent que les gènes bactériens sont co-régulés le long de domaines spatiaux sur le génome, même lorsqu’ils ne partagent aucun facteur de transcription, ce qui échappe aux modèles de régulation classiques. Le projet LoToReG vise à expliquer ces observations par une forme ancestrale et novatrice de régulation transcriptionnelle, basée sur l’activité de l’ARN Polymérase elle-même sur l’ADN, à travers la formation de domaines topologiques-transcriptionnels couplés. L’objectif du projet est de développer une modélisation computationnelle quantitative de ce mode de régulation basal. Notre stratégie intègre l’analyse de données haut-débit novatrices obtenues sur la bactérie phytopathogène Gram-négative Dickeya dadantii, avec une modélisation/simulation dynamique 1D du processus couplé de transcription-topologie local le long d’un chromosome entier.

https://anr.fr/Projet-ANR-18-CE45-0006

Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Financement: 
ANR
Dates projet: 
2019-10-01 00:00:00 - 2022-12-01 00:00:00
Montant global du projet: 
185068
Contact: 
sam.meyer@insa-lyon.fr

IMPULSION 2020-MERVEILLE

Régularisation par apprentissage profond - Application aux vaisseaux sanguins
Tags: 
SEGMENTATION DE VAISSEAUX SANGUINS
APPRENTISSAGE PROFOND
Coordinateur: 
INSA LYON - CREATIS
Responsable INSA: 
Odyssée Merveille

Malgré le boom de l’intelligence artificielle (IA), cette dernière peine à s’imposer en imagerie médicale car elle requiert de larges bases de données souvent indisponibles.
Ce projet propose de mélanger des méthodes classiques (variationnelles) et de l’apprentissage profond (IA) en utilisant des images simulées permettant de contourner le manque crucial de données. L’application principale envisagée est la détection de vaisseaux sanguins pour une meilleure prise en charge des suites de l’AVC.

http://www.odyssee-merveille.com

Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Partenaires: 
INSTITUT PASCAL
CENTRALESUPELEC
Financement: 
UDL
Dates projet: 
2020-01-01 00:00:00 - 2021-12-01 00:00:00
Montant global du projet: 
25400
Contact: 
odyssee.merveille@insa-lyon.fr

SIMR-2019

Simulation and Imaging for the Mitral Regurgitation
Coordinateur: 
REO - Miguel FERNANDEZ
Responsable INSA: 
Pierre-Jean COTTINET

Cardiac valve diseases are known to be an important public-health problem. Mitral Valve (MV) regurgitation (MR), also known as mitral insufficiency, is one of the most important of them. The regurgitation is either caused by a pathology of the valve itself (primary MR), or it is the consequence of a pathology of the myocardium (secondary MR). Primary MR usually associates lesions of different components of the valve, leading to a prolapse of the leaflet in the left atrium. Repair surgery is the gold-standard treatment. Functional assessment of the repair results is performed with echocardiography. One of the difficulties is that objective consequences of the repair remain still not well-known essentially because of limited means for measurement: new quantitative tools are

needed. A thorough understanding of the dynamics of the mitral apparatus (left atrial and ventricular wall, annulus, leaflets, chordae tendineae, papillary muscles) is imperative for accurate diagnosis and focused treatment of MV pathology. This project aims to contribute to this major issue, with the following two main objectives:

(1) Evaluate the biophysical consequences of mitral valve repair. In particular, tissue remodeling and ventricular flow will be evaluated by magnetic resonance imaging, and chordae tension will be measured using an innovative device.

(2) Design numerical tools, for cardiac hemodynamics, fluid-structure interaction, and myocardium biomechanics, to have an in silico counterpart of the in vivo data obtained by tension measurement and imaging. These tools will be used to analyze the consequences of mitral repair. In the longer term, they will be used to assess and improve implantable devices, like artificial neochordae, annuloplasty rings, artificial valves.

Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Partenaires: 
INSA LYON - LGEF
INSA LYON - CREATIS
CNRS
HCL
INRIA
M3DISIM
TIMC
Financement: 
ANR
Dates projet: 
2020-01-01 00:00:00 - 2023-12-01 00:00:00
Montant global du projet: 
733903

PHYTOBIOME@LSE 2

Microorganism-plant communication: From microbial signals and their action to an integrated model of plant development
Tags: 
INTERACTION PLANTE
Coordinateur: 
ENS LYON - RDP
Responsable INSA: 
Sylvie REVERCHON

Comprendre et modéliser le fonctionnement intégré du complexe micro-organismes-plante pour le développement de nouvelles stratégies culturales basées sur l’ingénierie du microbiome.

Le développement d'une agriculture durable pour nourrir la population humaine toujours grandissante représente un défi majeur en termes de stratégie de sélection des cultures, qui doit s'appuyer sur de nouvelles connaissances scientifiques. Conformément aux initiatives internationales émergentes en matière de phytobiome, nous proposons d’étudier l'importance des microorganismes partenaires des végétaux pour mieux comprendre le fonctionnement et les performances de l'holobionte végétal (c'est-à-dire le super-organisme composé de la plante et de ses partenaires microbiens) et de développer les connaissances scientifiques de base nécessaires pour la mise en place de stratégies de cultures végétales basées sur l’ingénierie du microbiome. L’objectif du projet est d’identifier les signaux microbiens ayant un impact positif sur le développement des plantes, d’élucider les mécanismes moléculaires à l’origine de ces effets microbiens chez les partenaires végétaux, de construire un modèle du développement de la plante intégrant son environnement microbien. Ce modèle conceptuel de fonctionnement de l'holobionte végétal permettra de prédire la réponse des plantes à l’inoculation par des communautés microbiennes synthétiques de différentes espèces.

 

Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Partenaires: 
INSA LYON - MAP
UJM - SE
UCBL - LEM
Financement: 
UDL
Dates projet: 
2020-01-01 00:00:00 - 2022-12-01 00:00:00
Montant global du projet: 
900000
Contact: 
sylvie.reverchon@insa-lyon.fr

FLASHOX

Protection de la peroxydation des tissus sains par la radiothérapie FLASH
Tags: 
CANCER
LIPIDES
Coordinateur: 
INSTITUT CURIE - PARIS
Responsable INSA: 
Nathalie BERNOUD-HUBAC

À quelques exceptions près, les radiothérapies anticancéreuses actuelles délivrent des débits de doses compris entre 0,05 et 1,5 Gy/s et la plupart des protocoles cliniques impliquent des fractions quotidiennes de 2 Gy cumulées jusqu'à atteindre une dose totale proche de la limite de tolérance des tissus normaux. Une autre méthodologie appelée "FLASH", dite à ultra-haut débit de dose a été récemment découverte à l'Institut Curie par Vincent Favaudon radiobiologiste et chercheur. Cette technique consiste à délivrer une dose d’irradiation (≥ 10 Gy) pendant un temps très court (inférieur à 200 ms). Dans des modèles de souris, on a constaté que l’irradiation FLASH provoquait une diminution spectaculaire des dommages des tissus normaux comparativement à l’irradiation conventionnelle, avec une protection exceptionnelle contre la fibrose pulmonaire ou la perte de mémoire après une irradiation du cerveau, tout en maintenant inchangée l'efficacité anti-tumorale. Une telle protection spécifique des tissus normaux a été confirmée chez les grands animaux. La radiothérapie FLASH pourrait donc représenter une avancée majeure dans le domaine de la radiothérapie et ouvrir de nouveaux horizons dans le traitement du cancer.

Il a récemment été démontré dans le cerveau de souris et de poissons zèbres en développement que la radiothérapie FLASH dépend de la présence d'oxygène. Le décryptage des mécanismes chimiques, expliquant l'effet différentiel de l'oxygène dans la radiothérapie FLASH par rapport à la radiothérapie classique dans les tissus normaux, est important. On sait depuis longtemps que la radiosensibilisation par l'oxygène provient des radicaux peroxy qui sont générés suite à l'abstraction d'atomes d'hydrogène dans l'ADN et les phospholipides membranaires. Notre projet vise à effectuer une analyse quantitative basée sur la spectrométrie de masse des produits finaux dérivés de la peroxydation des lipides insaturés et des bases purine/pyrimidine dans les poumons et le cerveau de la souris. Si une différence significative est observée entre l'irradiation FLASH et l'irradiation classique en termes d'indice de peroxydation dans les tissus normaux, cela fournira la première preuve de concept longtemps attendue de l'effet FLASH au niveau moléculaire ainsi qu'un test rapide pour évaluer l'avantage potentiel de l’irradiation FLASH dans n'importe quel tissu dans la perspective d'applications cliniques.

Plan  Cancer III (INSERM)

Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Partenaires: 
INSA LYON - CARMEN
CEA GRENOBLE
CNRS
Financement: 
INSERM
Dates projet: 
2019-11-01 00:00:00 - 2022-10-01 00:00:00
Montant global du projet: 
404000
Contact: 
nathalie.bernoud-hubac@insa-lyon.fr

FOCUS

Tags: 
SYMBIOSE MUTUALISTE
Décrypter l'organisation fonctionnelle de "fabrique métaboliques" inter-règnes dans une endosymbiose d'insecte
Coordinateur: 
INSA LYON - BF2I
Responsable INSA: 
Anna ZAIMAN
Un FOCuS sur la symbiose pour des alternatives aux pesticides !
 
Les pesticides sont utilisés de façon intensive pour protéger les céréales contre les insectes, mais on sait que leur utilisation sélectionne des mécanismes de résistance chez ces ravageurs, et que les pesticides affectent aussi l'environnement et d’autres organismes non ciblés, y compris les humains. Il est donc nécessaire de trouver des alternatives durables. Parmi les principaux ravageurs de céréales, les coléoptères du genre Sitophilus spp. arrivent à proliférer grâce à une association mutualiste avec une bactérie symbiotique intracellulaire (endosymbiont), qui complète les apports nutritionnels que l’insecte obtient des céréales. Comme les charançons dépendent de cette symbiose pour survivre, une nouvelle stratégie de lutte spécifique et durable pourrait consister à cibler non pas l'insecte lui-même, mais le fonctionnement de cette association. Les échanges métaboliques entre le charançon des céréales et sa bactérie mutualiste sont au cœur de la symbiose, les deux partenaires ayant évolué vers une complémentarité métabolique et une dépendance réciproque. La façon dont ces nutriments essentiels sont échangés entre les partenaires demeure une question ouverte. Avec ce projet FOCuS, nous nous focaliserons sur le décryptage des mécanismes par lesquels les cellules spécialisées de l’insecte, dans lesquelles sont maintenues les bactéries, sont transformés en " usines métaboliques " hautement spécialisées. Cela permettra d’identifier des mécanismes cibles pour perturber le fonctionnement de cette symbiose et développer de nouvelles stratégies de contrôle de ces ravageurs de céréales.
Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Financement: 
ANR
Dates projet: 
2019-11-01 00:00:00 - 2023-10-01 00:00:00
Montant global du projet: 
344462
Contact: 
anna.zaiman@insa-lyon.fr

SIMAVC

Simulation pour la prédiction de l'évolution des lésions dans l'accident vasculaire cérébral
Coordinateur: 
INSA LYON - CREATIS
Responsable INSA: 
Carole FRINDEL

Ce projet propose de simuler des images avec un fort degré de réalisme physiologique dans le cadre de l'AVC, dans le but de créer des jeux de données suffisamment grands pour permettre aux approches d'apprentissage automatique d'être efficaces. Pour ce faire, ce projet vise une simulation qui intègre la mécanique des fluides dans la lumière vasculaire spécifique au patient extrait à partir de données d'angiographie tridimensionnelle.

Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Partenaires: 
HCL
INSA LYON - LIRIS
UNIVERSITE DE TOHOKU
Financement: 
REGION AURA
Dates projet: 
2019-03-01 00:00:00 - 2022-12-01 00:00:00
Montant global du projet: 
21000
Contact: 
carole.frindel@insa-lyon.fr

CAREMB

Caractérisation d'emboles par Doppler transcranien robotisé et apprentissage profond
Coordinateur: 
INSA LYON - CREATIS
Responsable INSA: 
Philippe DELACHARTRE

La détection des emboles est un sujet majeur en matière de prévention des AVC. Ce projet s’appuie sur un Doppler transcranien qui permet de longues séances de surveillance de l’artère cérébrale moyenne (ACM), sur des patients ambulatoires, grâce à une sonde robotisée. Ce projet vise deux objectifs.

(1) Optimiser la qualité du signal Doppler tout au long des séances de surveillance en contrôlant le positionnement de la sonde Doppler par rapport à l’ACM.

(2) Le développement d’un outil d’aide à la caractérisation et classification des emboles par des méthodes d’apprentissage.  

https://www.creatis.insa-lyon.fr/~phild/projects.html

Enjeu: 
Santé Globale et Bioingénierie
Partenaires: 
ATYS MEDICAL
HCL
CLINQUE DE LA SAUVEGARDE
UTT
Financement: 
REGION AURA
Dates projet: 
2019-03-01 00:00:00 - 2024-06-01 00:00:00
Montant global du projet: 
171860
Contact: 
philippe.delachartre@insa-lyon.fr

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