Le LBPA, un acteur clé dans la recherche contre les maladies infectieuses et les cancers
Des enjeux scientifiques au service de la société
Le LBPA s’attaque à des défis sociétaux majeurs tels que la résistance aux antiviraux et aux antibiotiques, ainsi que les traitements innovants contre le cancer. Ses recherches visent à comprendre les mécanismes moléculaires complexes qui régissent des pathologies telles que le VIH, les virus respiratoires, et certains cancers comme par exemple la leucémie myéloïde chronique, tout en développant des applications thérapeutiques pour combattre ces maladies.
Une approche multi et interdisciplinaire
L’une des forces du LBPA réside dans son approche multi/interdisciplinaire. Le laboratoire combine des compétences variées en biologie moléculaire et cellulaire, virologie, microbiologie, biochimie, biophysique, modélisation moléculaire/simulations, imagerie optique et chimie. Ces méthodologies complémentaires permettent de mener des recherches fondamentales sur les interactions macromoléculaires, tout en intégrant des applications concrètes pour le développement de diagnostics et de thérapies.
Par exemple, la plateforme de biophotonique et d’imagerie cellulaire combine des approches de biophysique et de chimie avec des outils d’imagerie de pointe pour étudier les interactions moléculaires dans des environnements cellulaires complexes. Cela permet d’observer des processus biologiques en temps réel, comme la photoactivation de composés chimiques pour induire la mort des cellules cancéreuses ou de bactéries pathogènes.
Les collaborations interdisciplinaires avec des partenaires tels que par exemple l’Institut Curie, l’ISMO, BPC ou l’INRAE sur le campus Paris-Saclay, renforcent encore cette synergie, en associant des expertises variées pour le développement de biocapteurs ou de nouveaux outils thérapeutiques. Cette transversalité des savoirs permet au LBPA de rester à la pointe de la recherche et d’apporter des solutions innovantes aux défis de la santé publique.
Collaborations et innovations :
Les équipes du LBPA collaborent avec de nombreux partenaires académiques et industriels, en France (Strasbourg, Bordeaux, Grenoble, etc.) et à l’international (Angleterre, Ecosse, Italie, USA, Singapour, Chine, Japon, Vietnam, Brésil).
Parmi les partenaires clés, on trouve des institutions de renom tels que le NTU à Singapour pour le développement d’origami ADN à base de structures G-quadruplexes et les Universités d’Edimbourg en Ecosse et de Cagliari en Italie pour respectivement le machine learning et les études sur les mécanismes du VIH.
En matière de détection virale, le LBPA a collaboré avec l’hôpital Bichat et la société privée BIOTEM pour développer un kit de détection rapide du SARS-CoV-2. De plus, dans le domaine des biocapteurs, Le LBPA continue sa collaboration avec la start-up Kimialys dont elle est issue, pour la détection de pathogènes.
Grâce à cette synergie entre recherche fondamentale et innovation, le LBPA contribue à l’accélération du transfert technologique et à l’émergence de solutions concrètes face aux enjeux de santé publique.
Nouvelles pistes de recherche :
- Résistance antimicrobienne et sepsis : Une piste de recherche majeure est l'exploration de nouvelles approches de recherche translationnelle ayant notamment pour but le développement d’antibiogrammes ultra-rapides. Cette démarche s’inscrit dans le cadre du projet IHU PROMETHEUS, visant à réduire de moitié les décès liés à cette pathologie dans les 10 prochaines années.
- Développement de biocapteurs électrochimiques : Le LBPA poursuit ses travaux sur les biocapteurs, avec une collaboration notable avec l’Institut Micalis (INRAE) sur un projet de capteur électrochimique destiné à la détection de Staphylococcus aureus.
- Stratégie antivirale : le laboratoire développe des oligonucléotides antisens (ASO) et des DNAzymes comme agents thérapeutiques contre le SARS CoV-2 en collaboration avec l’Institut Pasteur (soutenu par DARRI-Pasteur et l'Institut Carnot "Pasteur Microbes & Health" (DARRI = Direction des Applications de la recherche et des relations industrielles))
Derniers faits marquants :
- Découverte d'un nouveau mécanisme de résistance aux antiviraux du VIH : L’équipe d’Olivier Delelis a identifié un mécanisme par lequel le virus échappe aux traitements incluant des inhibiteurs de l’intégrase, sans mutation observée au niveau du gène codant pour l’intégrase.
Cette observation implique un mécanisme original de production virale indépendant de l’intégration rétrovirale mais impliquant la circularisation et l’expression de l’ADN viral. En collaboration avec la société privée BIOTEM et l’hôpital Bichat, l’équipe a aussi développé un test innovant pour la détection du virus SARS-CoV-2 basé sur l’utilisation de la technique de RT-LAMP. Ce dernier est sensible, fiable, rapide (moins de 30 minutes) à partir d’échantillons salivaires ou nasopharyngés, il est entièrement sécurisé grâce à un système ingénieux clos pour éviter tout risque de contamination de l’aire de manipulation. - Dominique Fourmy dans l'équipe d'Olivier Mauffret développe un outil de diagnostic pour la réalisation d'un antibiogramme ultra-rapide.
Ce travail est réalisé en collaboration étroite avec le laboratoire LuMin de l'ENS Paris-Saclay et repose sur la découverte d'une signature moléculaire universelle de l'action des antibiotiques observable en temps réel.
Cet outil permettra un meilleur usage des antibiotiques et donc de lutter contre l'antibiorésistance. Il est actuellement financé par une prématuration CNRS et un Poc in Labs de l'université Paris-Saclay. Il sera également financé dans le cadre de l'IHU Prometheus afin de lutter contre le sepsis. - Dans le but d’élucider le mécanisme de protection contre les antibiotiques par la bactérie Escherichia coli, l’équipe de Meriem El Karoui a développé une technique d’imagerie en molécule unique chez la bactérie qui a permis de comprendre comment elle se défend contre la ciprofloxacine, un antibiotique couramment utilisé cliniquement qui provoque des cassures dans leur chromosome.
Cette approche a permis l’observation de la réparation des dommages en temps réel. L’étude montre que les bactéries sont équipées de moyens très efficaces de protection contre les antibiotiques utilisés couramment, nécessitant que la recherche continue pour développer de nouveaux antimicrobiens. - Des résultats très significatifs et originaux ont été obtenus par l’équipe de Brahim Heddi sur les structures non canoniques de l'ADN (G-quadruplexes et motifs i), tant d'un point de vue fondamental que dans une perspective applicative. En lien avec ces travaux, cette équipe a récemment obtenu un International Research Project du CNRS, en collaboration avec le NTU à Singapour, qui a débuté en 2024.
- Création de start-up innovante : La start-up Kimialys, issue des recherches du LBPA, continue de progresser dans le domaine des biocapteurs pour la détection rapide de pathogènes.