Les matériaux architecturés ou composites offrent d’innombrables possibilités de conception de microstructures dont certaines permettent d’atteindre des propriétés mécaniques exceptionnelles. S’appuyant sur une forte volonté de dialogue numérique-expérimental, ce projet vise au développement d’essais de caractérisation spécifiques et de modèles prédictifs pour l’optimisation de ce type de microstructures vis-à-vis de la fissuration et de la rupture.

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.

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.

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)