CellTechs

Laboratoire d'ingénierie cellulaire

Franck Yates

Responsable : Dr Frank YATES

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  • Date de création : 1er septembre 2010

Membre actuel

  • Baptiste Favard (technicien de laboratoire)

Description


Laboratoire d'étude des cellules souches de Sup'Biotech

Le laboratoire de recherche CellTechs, situé dans les locaux de Sup'Biotech, a pour objectif de mener à bien des projets de recherche technologique précoces, dans un contexte pré-industriel. En s'appuyant sur l'expertise locale du corps d'enseignant-chercheurs, associée à l'investissement personnel des étudiants de Sup'Biotech, CellTechs a pour vocation de mettre à disposition des étudiants et de nos collaborateurs extérieurs des outils technologiques validés afin de les engager sur la voie de la recherche appliquée et de l’innovation biotechnologique.

Le programme de recherche du laboratoire CellTechs se concentre principalement sur le développement de nouvelles techniques et de produits innovants, destinés aux domaines de l'Industrie Pharmaceutique, de l'Environnement, de la Cosmétique et de l'Industrie Agro-Alimentaire. Les projets abordés au laboratoire CellTechs s'appuient sur un réseau de collaborations académiques et industrielles avec des laboratoires possédant des expertises uniques.

Au-delà des projets de recherche propres à CellTechs, le laboratoire met à la disposition des étudiants de Sup'Biotech, les outils technologiques les plus avancés, afin de les engager sur la voie de la recherche appliquée et l'innovation biotechnologique.

Axes de recherche

  • Développement des systèmes d'expression eucaryotes et procaryotes pour la production d'anticorps recombinants (ScFv).
  • Automatisation des techniques biochimiques et de culture cellulaire.


EQUIPE « INGENIERIE DE LA PLURIPOTENCE – REGENERESCENCE CELLULAIRE »

Partenariat entre CellTechs (Sup'Biotech) et le CEA-IMETI-SEPIA (Institut des maladies émergentes et des thérapies innovantes, Service d'étude des prions et des infections atypiques)

Equipe intégrée au Laboratoire d’Innovation Diagnostique et Thérapeutique (LIDT), dirigé par le Dr JP Deslys.

Membres actuels

  • Frank Yates (Enseignant-Chercheur Sup’Biotech)
  • Rafika Jarray (Ingénieur de Recherche Sup’Biotech)
  • Thomas Opitz (Etudiant stagiaire 5e année Sup’Biotech)

Description

Les cellules souches pluripotentes induites (IPS) sont des cellules potentiellement immortelles, capables de proliférer indéfiniment tout en conservant un patrimoine génétique stable. Elles représentent une des applications les plus modernes et innovantes de la biologie cellulaire, car elles offrent la perspective d’un approvisionnement illimité en cellules humaines de tous types. Le modèle de cellules IPS est particulièrement approprié aux techniques d’ingénierie cellulaire, qui consistent à modifier le génome des cellules afin d’adapter leur propriétés pour les besoins de la recherche industrielle. Ces cellules peuvent être utilisées comme modèle pour certains désordres génétiques, mais aussi comme source de stratégies thérapeutiques innovantes.

Par exemple, l’accès à une population cellulaire stable de neurones ou de progéniteurs neuronaux fonctionnels permettrait ainsi le criblage pharmacologique de molécules thérapeutiques sur des cellules semblables à leurs cibles in vivo. Il est aussi possible d’envisager la greffe de cellules à des fins thérapeutiques.

Les Cellules Souches Pluripotentes

Les Cellules Souches Pluripotentes possèdent deux caractéristiques essentielles : l’auto-renouvellement et la pluripotence. Dérivées pour la première fois chez l’homme en 1998 par le Pr Thomson à partir d’embryons datant de quelques jours, il a fallu attendre 2007 pour qu’une technique, développée par le Pr Yamanaka au Japon, permette de dériver des cellules souches pluripotentes à partir d’un organisme adulte : les cellules IPS. Ce travail magistral a été récompensé en 2012 par le prix Nobel de médecine. Qu’elles soient d’origine embryonnaire ou dérivées in vitro grâce à la technique de reprogrammation, les cellules souches pluripotentes ont fait progresser le concept d’une médecine régénérative « personnalisée » du champ de la science-fiction à celui du possible. Il convient tout de même de rester prudent quant aux progrès thérapeutiques présagés par ces avancées technologiques majeures. Certaines applications sont néanmoins envisageables à plus court terme, telles que l’utilisation de ces cellules pour modéliser in vitro certaines pathologies, ce qui pourrait contribuer à la découverte de nouveaux médicaments.

La dérivation, l’étude et la différentiation de nouvelles lignées de cellules souches pluripotentes induites (IPS) fait partie des projets innovants abordés dans le cadre du programme de Recherche de Sup’Biotech. La technique de reprogrammation cellulaire ouvre de nombreuses perspectives d’innovations technologiques, mais elle nécessite une expertise et un savoir-faire spécifique, qui ne peuvent être maîtrisés que dans un laboratoire de pointe.

Le programme de recherche partenariale initié entre CellTechs (Sup’Biotech) et le SEPIA-IMETI (CEA) consiste à utiliser la technologie de la reprogrammation cellulaire afin de mettre en place des modèles pertinents à la recherche sur les maladies neurodégénératives. L’équipe Sup’Biotech/CEA a pour objectif principal de développer des modèles de différenciation des cellules IPS en neurones. La première application envisagée de ces cellules est leur utilisation pour modéliser certaines maladies neurodégénératives et établir un outil de criblage pharmacologique fiable, permettant de dépasser les limites inhérentes aux outils de modélisation utilisés actuellement dans l’industrie pharmaceutique.

Banque d’outils cellulaires

L’équipe Sup’Biotech/CEA a aussi pour objectif de développer, transférer et valider des modèles cellulaires plus pertinents pour l’étude de la maladie d’Alzheimer et des maladies à prions ou afin de les valoriser auprès des chercheurs et des industriels. Les outils cellulaires générés et validés au laboratoire seront donc conservés au sein d’une banque (Master Cell Bank) bien caractérisée.

Le transfert industriel de ces technologies demande un effort particulier de standardisation et de contrôle qualité des différentes étapes de la culture cellulaire. L’adaptation de nouvelles techniques (imagerie, automatisation..) à la culture de cellules souches pluripotentes est un enjeu particulièrement important pour le secteur industriel. Grâce à un réseau de collaborations internationales, l’équipe ‘Ingénierie de la Pluripotence’ maintient une veille technologique des innovations les plus récentes afin de disposer des applications de pointe dans le domaine de la biotechnologie cellulaire.

Axes de Recherche

  • Maladies neurodégénératives (Alzheimer, Maladies à Prions…) : l’expertise du laboratoire SEPIA dans le domaine de la modélisation in vivo de ces pathologies sera mise à profit pour dériver de nouveaux modèles in vitro basés sur l’utilisation de cellules pluripotentes IPS.
  • Ingénierie de la Pluripotence : de nouvelles techniques de reprogrammation et de différentiation sont mises au point en se basant sur les outils uniques dérivés au laboratoire SEPIA. Ces techniques permettront notamment d’obtenir des modèles cellulaires animaux et humains à fort potentiel de valorisation.

Laboratoire Collaboratif Sup’Biotech/CEA

Laboratoire de Recherche Collaborative en partenariat avec le CEA-IMETI-SEPIA (Institut des maladies émergentes et des thérapies innovantes, Service d'étude des prions et des infections atypiques)

Membres

  • Rafika Jarray (Ingénieur de Recherche, consulter son cv)
  • Thomas Opitz (Etudiant 5e année)

Description

Parmi les applications les plus modernes de la biologie cellulaire, les cellules souches représentent un modèle d’étude particulièrement intéressant pour la recherche. Plus spécifiquement, les cellules souches pluripotentes, capables de proliférer indéfiniment sont des modèles particulièrement appropriés aux techniques d’ingénierie cellulaire consistant à modifier le génome des cellules afin d’adapter leur propriétés pour les besoins de la recherche industrielle.

La dérivation et l’étude de nouvelles lignées de cellules souches pluripotentes induites (IPS) fait partie des projets innovants menés par le laboratoire collaboratif Sup’Biotech/CEA. La technique de reprogrammation, utilisée aujourd’hui par de nombreux laboratoires dans le monde pour obtenir des cellules souches pluripotentes induites (IPS), a en effet ouvert de nombreuses perspectives d’innovations technologiques. Ces lignées peuvent être utilisées comme modèle pour certains désordres génétiques, mais aussi comme source de stratégies thérapeutiques innovantes.

Le laboratoire Sup’Biotech/CEA oriente sa recherche tout particulièrement vers l’étude fonctionnelle de l’auto-renouvellement de ces cellules, en mettant au point des stratégies pour pouvoir obtenir, à partir d’une seule cellule IPS isolée le plus grand nombre possible de celles-ci.
Le laboratoire Sup’Biotech/CEA développe des modèles de différenciation des cellules IPS qui permettraient d’obtenir des tissus in vitro utilisables pour modéliser certaines pathologies, pour le criblage ou bien pour l’analyse toxicologique.

Les Cellules Souches Pluripotentes

Les Cellules Souches Pluripotentes possèdent deux caractéristiques essentielles : l’autorenouvellement et la pluripotence. Dérivées pour la première fois chez l’homme en 1998 par le Pr Thomson à partir d’embryons datant de quelques jours, il a fallu attendre 2007 pour qu’une technique, développée par le Pr Yamanaka au Japon, permette de dériver des cellules souches pluripotentes à partir d’un organisme adulte. Qu’elles soient d’origine embryonnaire ou dérivées in vitro grâce à la technique de reprogrammation, les cellules souches pluripotentes ont fait progresser le concept d’une médecine régénérative « personnalisée » du champ de la science‐fiction à celui du possible.

Il convient tout de même de rester prudent quant aux progrès thérapeutiques présagés par ces avancées technologiques majeures. Certaines applications sont néanmoins envisageables à plus court terme, telles que l’utilisation de ces cellules pour modéliser in vitro certaines pathologies, ce qui pourrait contribuer à la découverte de nouveaux médicaments.

Banque d'outils cellulaires

Le laboratoire Sup’Biotech/CEA a pour objectif de développer, transférer et valider de multiples modèles cellulaires afin de les valoriser auprès des chercheurs et des industriels. Un effort particulier est dispensé pour standardiser et automatiser les différentes étapes de la culture cellulaire, notamment à travers des programmes partenariaux avec des entreprises spécialisées. L’adaptation de nouvelles techniques à la culture de cellules souches pluripotentes est par exemple un enjeu particulièrement important pour le secteur industriel. Grâce à un réseau de collaborations internationales, le laboratoire Sup’Biotech/CEA assure également le transfert technologique des innovations les plus récentes afin de disposer des applications de pointe dans le domaine de la biotechnologie cellulaire.

Axes de Recherche

  • Maladies à Prions : Dans le cadre des missions confiées au laboratoire SEPIA, la modélisation des pathologies liées au prion représente un axe majeur du laboratoire Sup’Biotech/CEA. Nous pouvons ainsi profiter de la très grande expertise du laboratoire SEPIA dans le domaine de la modélisation in vivo de ces pathologies pour dériver de nouveaux modèles basés sur l’utilisation de cellules pluripotentes IPS.
  • Ingénierie de la Pluripotence : Le laboratoire Sup’Biotech/CEA développe de nouvelles techniques de reprogrammation en se basant sur les outils uniques dérivés au laboratoire SEPIA. Ces techniques permettront d’obtenir des modèles cellualires animaux et humains à fort potentiel de valorisation.

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