Projet ProteoVir

Étudier les protéines de chaque cellule individuellement, en prenant en compte son environnement, pour lutter contre les neuroinfections

Impact

L’analyse du vivant a connu de nombreux bouleversements lors de cette dernière décennie, notamment avec l’avènement des techniques dites « omiques » (analyse globale, non biaisée). Ces approches ont par exemple permis d’analyser l’impact des infections virales sur le cerveau.  Le projet ProteoVir vise à mesurer la diversité et la quantité de protéines contenues dans chaque cellule, une par une, tout en conservant les informations liées à son environnement. Lors d’une infection, la nature et la quantité de protéines cellulaires vont être significativement modulées. Pouvoir identifier précisément ces changements permet d’associer une signature de protéines à la réaction de chaque cellule de façon individuelle. La rupture technologique proposée doit permettre de cartographier de façon extrêmement fine les perturbations associées aux infections virales, non seulement au regard de la cellule infectée, mais également sur les cellules voisines non infectées mais exposées à une cellule « malade ».  Ces approches donneront accès à un niveau d’informations inégalé jusqu’ici, qui devraient permettre à plus long terme d’imaginer des stratégies thérapeutiques ciblant spécifiquement les cellules « anormales », tout en épargnant les cellules saines, ainsi applicables aux maladies infectieuses et au-delà.

Verrous à lever

L’intelligence artificielle doit permettre d’isoler de façon automatisée les cellules dans le tissu. Il est également essentiel d’être capable d’isoler et transférer physiquement une cellule unique tout en préservant l’échantillon. Enfin, l’analyse statistique des grandes masses de données et leur interprétation dans un contexte spatial constitue un autre verrou important.

Risques

À l’heure actuelle, la sensibilité d’analyse sur une plateforme de spectrométrie de masse ne permet pas d’obtenir un nombre de protéines identifiées et quantifiées par cellule qui conserve la localisation de chaque cellule dans le tissu. Il est donc nécessaire de développer des techniques de détection suffisamment sensibles pour associer à une seule cellule des centaines ou milliers de protéines présentes et de pouvoir les replacer dans leur microenvironnement. En deuxième étape, il est essentiel de pouvoir augmenter le débit d’analyse pour pouvoir faire des centaines de cellules dans un même tissu en un temps raisonnable.

Potentiel d’innovation

Ce projet va apporter une puissance d’analyse inégalée qui va changer la façon d’aborder les questions des sciences du vivant. Hier, une maladie était diagnostiquée par des symptômes souvent non spécifiques. Aujourd’hui, les recherches sur les corrélations entre pathologies et mécanismes moléculaires ont permis de produire des tests diagnostiques robustes. Demain, l’analyse d’une pathologie cellule par cellule, dans leur environnement, révélant l’impact plus profond d’une perturbation, permettra de voir au-delà des symptômes « visibles », et ainsi de pouvoir les traiter, menant in fine à une meilleure prise en charge personnalisée des patients.