Pôle d'attraction interuniversitaire, PAI

Les Pôles d’Attraction Interuniversitaires (PAI) sont financés par le gouvernement fédéral pour une période de 5 ans. Ce sont des réseaux d’excellence en recherche fondamentale qui constituent aussi un levier pour la mise en réseau des meilleures équipes belges avec des équipes étrangères. Pour la période 2012-2017, les laboratoires du Biopark coordonnent deux PAI et sont partenaires d’un troisième.

"T lymphocytes: from basic biology to immunotherapy"

Le projet est coordonné par Oberdan Leo (IMI, ULB) et implique également l'équipe de Muriel Moser (IBMM, ULB), des laboratoires de la VUB; de l'UCLouvain; ULg; UGent; KULeuven; UHasselt et deux partenaires internationaux: l'Australian National University (ANU) et la Radboud University Nijmegen Medical Centre (RA).

L'objectif majeur de ce PAI est d'élucider le mécanisme par lequel les lymphocytes-T stimulés par des antigènes acquièrent et expriment leur fonction effectrice durant la réponse immunitaire. Le but à long terme est de concevoir de nouvelles stratégies d'immunothérapie du cancer. Or, les vaccins contre le cancer font face à un double challenge: stimuler l'expansion clonale et la différenciation de lymphocytes effecteurs spécifiques de la tumeur vers le phénotype choisi (cytotoxique ou inflammatoire) et supprimer les mécanismes suppresseurs de la réponse immunitaire.

Les chercheurs vont donc tenter d'améliorer la compréhension du langage moléculaire à l'origine des interactions entre les cellules immunitaires, sur base de 5 thèmes de recherche: différenciation et fonction des lymphocytes T helper, suppression de la réponse pour les lymphocytes T régulateurs, comprendre et inverser le fonctionnement défectueux des lymphocytes T effecteurs, interractions entre l'immunité innée et la réponse cellulaire T, stratégies pour induire la production de lymphocytes T anti-tumoraux.

Le but de ce projet est donc de concevoir des stratégies pour induire sélectivement, en conditions cliniques, une différenciation de lymphocytes T antigènes-spécifiques vers un statut déterminé (effecteur ou régulateur), tout en minimisant la toxicité sur les tissus sains.

Tolerance and resistance to parasite infection: trypanosomatidae as paradigm

Le projet est coordonné par Benoit Vanhollebeke (IBMM, ULB) et implique des laboratoires de la VUB, de l'Institut de Médecine Tropical (Anvers), de la "Ludwig Maximilian University" (Munich, Allemagne) et de l'Université d'Orléans (France).

Quels sont les mécanismes utilisés par les parasites pour perturber la réponse immunitaire et infecter leur hôte? Quels sont les mécanismes génétiques et physiologiques qui permettent aux parasites de s'adapter aux conditions changeantes de son environnement, en particulier aux différents milieux de croissance dans ses hôtes successifs? Comment l'organisme hôte parvient-il à réguler la réponse inflammatoire de l'hôte pour tenter d'éliminer le parasite tout en préservant ses tissus? Ces questions sont cruciales pour comprendre le dialogue moléculaire entre hôte et parasite et pour lutter à terme contre les parasitoses.

Au cours de ce programme, les chercheurs utiliseront les Trypanosomatidae comme organismes modèles d'étude. Leurs objectifs sont d'étudier comment le parasite riposte aux mécanismes d'élimination et de résistance aux infections de ses hôtes (insectes et mammifères), comment le parasite parvient à moduler la (patho)physiologie de l'hôte, et d'élucider comment, às on tour, l'hôte parvient à contrôler la pathogénécité due à l'infection ("tolérance de l'hôte à l'infection)

Ce projet est la prolongation directe du précédent PAI "Molecular dialogue between parasite and hosts: the trypanosome model".

Role of developmental processes in the virulence oh human pathogens: from molecular mechanisms to novel therapeutic targets

Le projet est coordonné par l'UGent et implique également l'équipe de Laurence Van Melderen (IBMM, ULB), des laboratoires de la KULeuven, des FUNDP, de l'UCL et de l'UoM (US).

De nombreux mécanismes microbiens nécessaires aux infections par bactéries ou champignons peuvent être considérés comme des "mécanismes développementaux". Par exemple, la transition d'une cellule isolée vers un biofilm, développé sur une surface muqueuse de l'hôte, nécessite un réseau complexe de mécanismes régulateurs qui déterminent le niveau d'expression de nombreux gènes. De même, la différenciation d'une cellule microbienne normale en une cellule persistante et résistante aux antimicrobiens est un autre exemple de mécanisme développemental impliquant une régulation du métabolisme et de l'expression des gènes. Enfin, la propagation et le développement d'une infection chez l'homme nécessitent une régulation de l'expression des gènes de virulence. Cette régulation de l'expression génique est souvent directement influencée par une interactioncomplexe entre les cellules microbiennes.

Le but global de ce projet est d'élucider les mécanismes régulateurs impliqués dans plusieurs mécanismes développementaux des microorganismes. Les objectifs de ce PAI sont, entre autres, d'améliorer notre compréhension du rôle du "nutrient sensing" dans le développement de biofilms et des mécanismes aboutissant au développement de cellules persistantes, d'élucider le rôle des ARNs,des protéines intéragissant avec ces ARN et de la communication intercellulaire dans le développement microbien et d'étudier la différenciation et l'infection par la L-protéobactérie.

Action de Recherche Concertées (ARC)

Financées par la Fédération Wallonie-Bruxelles, les Actions de recherche concertées (ARCs) sont des projets de cinq ans mis en oeuvre par des équipes qui ont fait la preuve de leur excellence et attribués tous les deux ans par l'Académie universitaire Wallonie-Bruxelles (ULB-UMons). Les laboratoires abritent 2 ARC.

"Patho-physiological role, structural analysis and drug targeting of ammonium/ammonia transport proteins of the conserved Mep-Amt-Rhesus factors family" (2012-2017)

Le projet rassemble le Laboratoire de Biologie du Tansport membranaire (Anna Maria Marini, IBMM) et René Wintjens (Faculté de Pharmacie, ULB).

L'ion ammonium est une molécule omniprésente et représente la source principale de nitrogène pour les microbes et les plantes. Cet ion est cependant un métabolite toxique, occupant une place central dans le contrôle de l'homéostasie acide-base chez les animaux. Les chercheurs de l'IBMM ont joué un rôle pionner dans la découverte de la famille de transporteurs d'ammonium "Mep-Amt Rhesus" et dans l'élucidation de la fonction physiologique de ces facteurs Rhesus chez les mammifères.

Le projet a pour but de caractériser, de manière globale, la nouvelle famille des transporteurs Mep-Amt Rhesus et d'évaluer leur potentiel comme cible médicamenteuse. Les deux laboratoires de l'ULB associés au sein de cette ARC présentent des compétences complémentaires et variées: patho-physiologie, biologie moléculaire et biochimie, protéomique, bioinformatique et cristallographie de protéines.

"NAD metabolism and the control of innate immune responses" (2012-2017)

Le projet est coordonné par le Laboratoire de Biologie moléculaire du Gène (Véronique Kruys, Cyril Gueydan, IBMM), en collaboration avec le Laboratoire d'Immunobiologie (Fabienne Andris, Muriel Moser, Guillaume Oldenhove, Oberdan Leo, IBMM).

En plus de son rôle bien connu de métabolite énergétique, il a récemment été démontré que le nicotinamide adénine dinucléotide (NAD) joue un rôle important dans la régulation de plusieurs réponses cellulaires. L'implication du NAD dans ces processus est basé sur sa capacité à agir comme susbtrat pour une série d'enzymes, régulant l'expression de gènes à un niveau transcriptionnel et post-transcriptionnel. Ceci suggère que les niveaux intracellulaire de NAD peuvent avoir des effets sur la physiologie cellulaire, bien au delà de son apport énergétique. Les chercheurs ont récemment démontré que les niveaux intracellulaire de NAD peuvent moduler la réponse immunitaire innée pour produire des médiateurs pro-inflammatoires, suggérant une nouvelle voie de régulation reliant le métabolisme cellulaire et l'inflammation.

En combinant des approches in vitro et in vivo (invertébrés, souris et modèles humains), les chercheurs veulent explorer un peu plus les mécanismes par lesquels le NAD intracellulaire peut influence la réponse immunitaire innée, posant les bases du développement de nouvelles stratégies cliniques anti-inflammatoires prometteuses

"Structural, biochemical and physiological analysis of amino acid transporters and sensors" (2010-2015)

L'ARC réunit les équipes de Bruno André du Service de Physiologie Moléculaire de la Cellule (IBMM, ULB), de Cédric Govaerts et de Martine Prévost du Service de Structure et Fonction des Membranes biologiques du Pr Goormaghtigh (Faculté des Sciences, ULB).

Les protéines de transport membranaire existent dans toutes les cellules vivantes et leur dysfonctionnement est à l'origine de plusieurs pathologies chez l'homme. Le projet "Structural, biochemical and physiological analysis of amino acid transporters and sensors" a pour but de comprendre leur fonctionnement dans ses moindres détails: comment lient-elles leurs substrats, les acides aminés? Pourquoi s'associent-elles par deux dans la membrane (dimérisation)? Les chercheurs vont également se pencher sur la dynamique moléculaire de ces protéines qui est la clé de leur fonctionnement. Ils veulent aussi comprendre l'influence des lipides membranaires sur la structure et la fonction de ces protéines. Enfin, ils espèrent élucider les différents mécanismes de leur régulation qui sont fort complexes.

Toutes ces questions seront abordées sur des protéines de la levure, un modèle d'étude de la cellule qui offre d'énormes avantages.

Pôle de compétitivité santé BioWin

Plusieurs laboratoires et entreprises du Biopark Charleroi Brussels South sont impliqués dans le pôle de compétitivité wallon BioWin où des industriels du secteur de la santé font appel à des laboratoires académiques pour mener des projets de recherche-développement résolument orientés vers le marché.

Radiotarget

Radiotarget rassemble des équipes du CMMI (Biopark, ULB-UMONS) et de l'ULg, sous la coordination de l'IRE-Elit (Institut national des radioéléments, Environmental and Lifescience Technologies). Le but du programme est de développer des anticorps couplés à une particule radioative, en vue de traiter les métastases hépatiques.

Keymarker

Le projet Keymarker vise l'identification de nouveaux types de biomarqueurs et de traceurs pour l'imagerie médicale, ouvrant la voie à un diagnostic plus précoce, à une meilleure compréhension de la maladie et à un développement accéléré de médicaments sûrs et efficaces. Il compte parmi les partenaires, l'IBMM et la spin-off DNA Vision.

Cantol

Le projet Cantol a pour objectif de restaurer la réponse immunitaire contre les cellules cancéreuses. Il est coordonné par la spin-off Euroscreen et compte parmi les partenaires l'IBMM.

Hope 4 PD

Hope 4 PD s'attaque au traitement de la maladie de Parkinson en étudiant le potentiel de nouvelles cibles. Il est coordonné par la spin-off Euroscreen.

Join T-AIC

Le projet Join T-AIC porte sur le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour le traitement des mono-arthrites inflammatoires, combinant nouveaux anti-TNF et matrices visco-élastiques. Il est coordonné par la spin-off Bone Therapeutics.

DNAVac

Le projet DNAVac est coordonnée par l'entreprise Delphi Genetics (spin-off de l'ULB installée sur l'Aéropole), avec la collaboration de l'ULg et UCL. Ces équipes visent le développement et la production d'un vaccin "à ADN" ne contenant aucun gène de résistance aux antibiotiques.

Découvrez l'ensemble de ces projets sur le site de BioWin.

Programme d'excellence CIBLES (2008-2013)

Dans le cadre du plan de redéploiement économique et social de la Région wallonne, le "Plan Marshall pour la Wallonie" ont été lancés les programmes d'excellence afin de doper la recherche et l'innovation en lien avec l'entreprise. Les programmes d'excellence doivent répondre à des critères objectifs qui visent non seulement à garantir l'assise scientifique du projet (caractère interuniversitaire et renommée internationale des équipes de recherche) mais également à assurer des retombées tant scientifiques qu'économiques, notamment au travers de partenariats avec le privé, de dépôts de brevets et de création de spin-offs.

Le 2e programme d'excellence a pour titre CIBLES. Doté de 25 millions d'euros sur cinq ans, le programme est coordonné par les équipes des Professeurs Etienne Pays (IBMM, ULB), et Marc Parmentier (Institut de Recherche Interdisciplinaire en Biologie Humaine et Moléculaire, IRIBHM, ULB), tout en associant des équipes de l'UCL et de l'ULg.

Objectif? Identifier et valider des cibles et des stratégies thérapeutiques innovantes, centrées sur les pathologies liées aux réactions inflammatoires chroniques et du système nerveux. Avec à la clef, en partenariat avec l'industrie - UCB, GSK et Euroscreen (spin-off du Biopark Charleroi Brussels South) parrainent le programme -, de nouvelles générations de médicaments. Le programme CIBLES est piloté par l'ULB - Prof. Etienne Pays (IBMM) et Marc Parmentier (IRIBHM), tout en associant des laboratoires de l'UCL et de l'ULg.

CIBLES s'articule sur trois axes: l'étude des récepteurs couplés aux protéines G; l'étude d'une sélection de cibles particulièrement prometteuses dans le domaine de l'inflammation, les apolipoprotéines L et l'enzyme IDO; et enfin, les applications thérapeutiques des cellules souches dans les maladies du système nerveux central, ainsi que dans le cancer.

Fondation médicale Reine Elisabeth (FMRE)

La FMRE. soutient des équipes universitaires qui se consacrent à l'étude du fonctionnement du système nerveux. L'aide financière à chaque projet retenu est attribuée en principe pour une période de trois ans.

Rôle des facteurs de transcription doublesex/mab3 related (DMRT) dans la régionalisation du cortex cérébral

Equipe soutenue (2011-2013): Laboratoire de Génétique du Développement (Eric Bellefroid, IBMM)

Le cortex cérébral, une des régions majeures du cerveau responsable de la coordination des fonctions cognitives, motrices et sensorielles, est une structure complexe, constituée de centaines de types de neurones et de cellules gliales, organisée en six couches de cellules et en différentes aires ayant des fonctions distinctes. Les mécanismes moléculaires contrôlant son développement et en particulier ceux impliqués dans la définition des aires corticales sont encore mal connus.

Le laboratoire de Génétique du Développement a montré que le gène DMRT5 est exprimé en gradient dans les cellules progénitrices du cortex cérébral, l'expression la plus forte étant détectée dans sa partie postérieure-médiane, et qu'il joue un rôle clef dans la régionalisation des progéniteurs corticaux. Le projet de recherche soutenu par la FMRE vise à mieux comprendre comment l'expression en gradient de DMRT5 est établie dans les progéniteurs corticaux et comment ce facteur de transcription contrôle la régionalisation précoce du cortex cérébral.

Institut wallon virtuel de recherche d'excellence dans les domaines des sciences de la vie (WelBio)

Mécanismes impliqués dans la différentiation des lymphocytes T cytotoxiques en cellules mémoires

Equipe soutenue (2013-2015): Stanislas Goriely, IMI

Un certain type de globules blancs, les lymphocytes T cytotoxiques, joue un rôle essentiel dans la défense immunitaire. En effet, lors d’une infection, ces lymphocytes se multiplient rapidement et détruisent les cellules infectées. Après cette phase, une petite fraction de ces cellules subsiste dans l’organisme, jouant un rôle de « mémoire », et lui permettant de réagir plus rapidement et efficacement lors d’une nouvelle infection. Ces cellules « mémoires » sont également à la base de la vaccination préventive. Notre projet consiste à étudier les mécanismes moléculaires responsables de l’établissement et la persistance de ces cellules « mémoires ». Ces recherches ont un impact direct dans le développement de nouvelles stratégies vaccinales, par exemple contre la tuberculose ou le virus du SIDA.

Protéine apoL1 et physiologie rénale

Equipe soutenue (2009-2015): Laboratoire de parasitologie moléculaire (Etienne Pays, IBMM)

Le Laboratoire de parasitologie moléculaire a découvert que certains mutants de la protéine apolipoprotéine L1 (apoL1) sont impliqués dans le développement de l'insuffisance rénale terminale. Les chercheurs vont étudier le rôle de l'apoL1 et de ses mutants dans la physiologie rénale, avec pour ambition de mieux connaître le processus de l'insuffisance rénale et de concevoir des traitements appropriés. C'est le premier axe de ce projet de recherche.

Le second axe est lié à la maladie du sommeil. Le laboratoire de l'IBMM a découvert une protéine qui permet au parasite Trypanosoma brucei gambiense de croître dans le sang humain et de développer la maladie du sommeil en Afrique. Les chercheurs vont étudier le mécanisme permettant à cette protéine de résister à l'apoL1, le facteur d'immunité innée du sérum humain qui permet normalement l'élimination du trypanosome. Par ailleurs, les chercheurs ont construit une version particulière d'apoL qui tue tous les trypanosomes africains, pathogènes du bétail et de l'homme. Ils proposent de développer une stratégie utilisant cette protéine pour rendre aisément le bétail local résistant à tous ces parasites.

Les partenariats public-privé (PPP)

Les "PPP" consistent en une collaboration privilégiée de deux ans entre des équipes de recherche universitaires et des partenaires industriels et avec le soutien par la Wallonie, dans le but de favoriser le développement et l’exploitation d’innovations scientifiques. Quatre PPP sont menés actuellement au Biopark:

EMULVAC & SAPOVAC

Equipe impliquée (2013-2015): Groupe de recherche de Stanislas Goriely (IMI), en collaboration avec GSK-Biologicals

Ces deux projets sont focalisés sur l’étude et la compréhension du mécanisme d’action des adjuvants vaccinaux. EMULVAC se concentre sur les "émulsions vaccinales" telles qu’utilisées dans les vaccins saisonniers de la grippe, tandis que SAPOVAC concerne les saponines, utilisées notamment dans le candidat-vaccin contre la malaria. Ces deux types d’adjuvants sont déjà utilisés par GSK-Biologicals, parrain des deux programmes, mais leur mécanisme d’action reste encore flou. Les chercheurs tenteront donc de comprendre quelles sont les voies moléculaires activées par ces adjuvants et responsables de l’effet stimulant sur les cellules de l’immunité innée. Une compréhension qui pourrait par exemple permettre d’améliorer les stratégies vaccinales actuelles en termes d’efficacité et de réactogénicité.

TREGCD70

Equipe impliquée (2013-2015): Laboratoire d'Immunobiologie (Muriel Moser, IBMM), en collaboration avec GSK-Biologicals

Le projet TREGCD70 est la continuation du programme d’excellence CIBLES, achevé en décembre 2012. Au cours de ce programme, les chercheurs ont découvert que certains lymphocytes T régulateurs parvenaient à contrôler la réponse immunitaire inflammatoire en diminuant l’expression de la molécule CD70 à la surface des cellules dendritiques, les sentinelles de notre immunité. Cette diminution corrèle avec un transfert du récepteur CD27 correspondant à la surface des mêmes cellules. Le but du PPP, sponsorisé par GSK-Biologicals, déjà parrain du programme CIBLES, sera de comprendre ce processus et de l’utiliser pour pouvoir contrôler les réactions immunitaires, en particulier dans le cas du diabète auto-immun.

OSCIRC

Equipe impliquée (2013-2015): Service du Service de Rhumatologie et Médecine Physique (Valérie Gangki, Hôpital Erasme), en collaboration avec Bone Therapeutics

L’étude se penche sur les ostéoblastes circulants, des précurseurs des os se trouvant dans le sang. En cas de fracture, ils ont la propriété de reconnaitre et de se diriger vers l’os lésé avant de s’y fixer. Le but de ce PPP est donc de comprendre ce qui pousse les ostéoblastes à passer dans le sang et ce qui les guide vers ces sites de fracture. Avec, en ligne de fond, la possibilité de développer des thérapies cellulaires par voie intraveineuse pour corriger des maladies osseuses comme l’ostéoporose, l’ostéonécrose ou la pseudarthrose. Un potentiel intéressant pour Bone Therapeutics, déjà impliqué dans le développement de produits de thérapie cellulaire contre ces maladies.

Fonds européens FEDER et FSE

Le Biopark a participé au projet européen "Immunomarqueurs" (coordonné par ImmuneHealth) et à deux projets collaboratifs Universités-Entreprises, tous soutenus par le Fonds Européen de Ddéveloppement Régional (FEDER). A noter également que l'IBMM et l'IMI ont bénéficié de ces fonds pour leur construction et leur fonctionnement. Le Biopark Formation bénéficie quant à lui du soutien du Fonds Social Européen (FSE).