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CMMI : de l’analyse de la macromolécule à celle du petit animal

Date de publication
9 mars 2018
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CMMI

Quand le Centre de Microscopie et d’Imagerie Moléculaire (CMMI) rencontre le monde industriel. Découvrez tous les services qu’il peut vous offrir.

C’est pour répondre à cette question que cette plateforme d’imagerie préclinique, l’un des joyaux de l’écosystème wallon de la recherche biotech et pharma, ouvre ses portes ce lundi 19 mars 2018, dès 9h, aux acteurs industriels et académiques de ces secteurs. « Une journée d’information, organisée en partenariat avec BioWin, qui sera une excellente occasion de découvrir comment nous pouvons vous aider dans vos défis d’imagerie » lance Laure Twyffels, directrice adjointe du Centre. L’inscription est gratuite mais obligatoire.

CMMI: pleinement opérationnel depuis 2011

CMMILe Centre de microscopie et d’imagerie moléculaire (CMMI) a vu le jour grâce au soutien financier de l’Union européenne et de la Wallonie (fonds FEDER). Créé conjointement par l’UMONS et l’ULB, le CMMI répond au souhait des deux universités de mutualiser leurs équipements et compétences remarquables afin d’offrir à la communauté scientifique une plateforme d’imagerie biomédicale préclinique intégrée et performante.

Pleinement opérationnel depuis 2011, il propose aux industriels et aux laboratoires académiques un très large éventail d’instrumentations et de méthodologies d’imagerie de pointe, s’étendant de la microscopie électronique à l’imagerie in vivo de l’animal. La plateforme est installée sur le Biopark de Gosselies. Elle emploie une douzaine de personnes à temps plein et collabore également étroitement avec du personnel des laboratoires des universités dont le CMMI est issu : soit au total une cinquantaine de scientifiques au service de l’industrie (biotech, pharma, medical device et industrie chimique) et du monde académique.

Objectif: tripler le chiffre d’affaires à l’horizon 2020

Avec un chiffre d’affaires qui double chaque année depuis 2015 et dont l’objectif est de le tripler à l’horizon 2020, le Centre de Microscopie et d’Imagerie Moléculaire (CMMI), piloté par le Dr en Sciences (ULB) Laure Twyffels (photo), développe des services à haute valeur ajoutée pour une vingtaine d’entreprises (notamment en France et aux Pays-Bas) et des partenariats industriels dans le cadre de projets BioWin, WALinnov ou First Entreprise).

Enfin, et en collaboration avec Biopark Formation, le CMMI propose également des modules de formation spécifiques en imagerie.

Du matériel extraordinaire pour des projets industriels d’avenir

CMMIDe nombreuses entreprises wallonnes s’investissent dans la thérapie cellulaire, qui consiste à soigner le patient en lui apportant des cellules, généralement dérivées à partir de cellules souches.

Pour évaluer le parcours des cellules thérapeutiques et identifier les endroits du corps où elles se logent, CMMI offre aux équipes de R&D plusieurs solutions.

« Les cellules peuvent être chargées en radiotraceurs et suivies par imagerie nucléaire in vivo, mais elles peuvent également être localisées dans les tissus par immunohistochimie avec des marqueurs spécifiques », explique la directrice adjointe du Centre de Microscopie et d’Imagerie Moléculaire (CMMI).

Des études en oncologie

CMMIDes études en oncologie nécessitent également le matériel du CMMI pour évaluer l’efficacité de traitements inoculés à des souris présentant des tumeurs. « Nous pouvons proposer un suivi longitudinal de l’évolution des tumeurs in vivo, au niveau anatomique (par IRM), métabolique (par imagerie PET) ou encore par imagerie optique ou photoacoustique. Grâce à ces techniques, nous serons capables de déterminer si le traitement permet de diminuer la progression de la tumeur. Dans le cas de traitements immunothérapeutiques, nous pouvons également évaluer le recrutement de cellules immunitaires dans l’environnement tumoral par microscopie ou par cytométrie de flux, en faisant appel à la plateforme de l’Institut d’Immunologie Médicale de l’ULB dont nous sommes voisins ».

Ici, une coupe dans le cerveau d’un poisson-zèbre (adulte) avec marquage du réseau vasculaire.

Caractérisation et validation des biomarqueurs

Un des autres domaines d’activités du CMMI est l’identification, la caractérisation et la validation de biomarqueurs protéiques au sein de tissus animaux et humains, principalement via des techniques d’histologie de pointe.

« L’objectif est, d’une part, d’extraire des informations utiles à la compréhension de processus pathologiques et de réponses thérapeutiques, et, d’autre part, d’identifier et de valider de nouveaux biomarqueurs utiles à la démarche diagnostique, pronostique et thérapeutique ».

Jusqu’à des échantillons non biologiques

CMMIEnfin, avec la microscopie électronique (ici un Trypanosome, une « sale bête » qui peut provoquer la maladie du sommeil), le CMMI étend son champ d’investigation jusqu’à des échantillons non biologiques. « Nous travaillons par exemple avec des sociétés pharmaceutiques pour lesquelles nous caractérisons des formulations vaccinales par microscopie électronique à transmission. Nous pouvons aussi caractériser des biomatériaux par microscopie électronique à balayage ».

Pour déterminer avec l’entreprise le type de matériel nécessaire à ses travaux, et donc le coût que cela induira, « on essaie d’avoir des discussions très ouvertes avec nos clients sur les informations qu’ils souhaitent obtenir in fine et on leur propose la technologie la plus adaptée, ayant un rapport qualité-prix très correct. Cette capacité de conseil fait aussi partie des services que nous proposons » ajoute Laure Twyffels.

En avril, place à la cryo-microscopie électronique

La cryo-microscopie électronique est une technique révolutionnaire qui fait le pont entre l’imagerie et la biologie structurale. Grâce à elle, il est désormais possible de découvrir les détails les plus intimes de la structure moléculaire. Ses inventeurs, Jacques Dubochet, Joachim Frank et Richard Henderson, se sont d’ailleurs vu décerner le prix Nobel de chimie 2017.

CMMI a fait l’acquisition du cryomicroscope FEI Talos 200 kilovolts qui permettra bientôt aux entreprises clientes et aux académiques de voir ce qui ne pouvait l’être jusqu’alors. Grâce à cet outil – qui a déjà permis de visualiser les détails du virus Zika, les protéines impliquées dans le rythme circadien (Nobel de physiologie 2017) ou encore l’énorme ribosome (la fabrique des protéines) – de plus en plus précis, on peut visualiser des détails de 0,5 nanomètres seulement (un nanomètre vaut un milliardième de mètre), une résolution comparable à celle obtenue par les méthodes de cristallographie aux rayons X dans les synchrotrons, « mais sans devoir passer par l’étape très chronophage de la cristallisation ».

D’une valeur d’un million d’euros, ce cryo-microscope sera le seul du genre en Wallonie. Et pourra être complémentaire à la future acquisition d’un consortium académique flamand qui, lui, cherche à acheter un appareil de même puissance mais qui sera couplé avec son grand-frère de 300 kilovolts. « Ce dernier ne sera utilisé que pour les échantillons dont la qualité aura été validée au préalable sur des cryo-microscopes de 200 kV comme celui du CMMI».

Le CMMI est organisé en 4 pôles

Les 3 premiers correspondent à des modalités d’imagerie (In vivo, DIAPath, Microscopie) :

Valvule entérique termite par autofluorescence

1. Le pôle imagerie animale In Vivo: examen des petits animaux par PET / SPECT / CT, IRM, imagerie photoacoustique et imagerie optique in vivo ; autoradiographie ex vivo.

2. Le pôle DIAPath (Digital Image Analysis in Pathology) : analyse des tissus par histologie, immunohistochimie et pathologie numérique. Le pôle met en œuvre des techniques d’histologie avancées (par exemple la réalisation de « tissue microarrays », une technologie à moyen débit qui permet d’analyser l’expression d’une protéine sur un nombre important de blocs différents ) et met l’accent sur la standardisation et l’analyse quantitative automatisée des images.

3. Le pôle Microscopie : pour les échantillons les plus petits, par microscopie électronique à balayage et à transmission, microscopie holographique et microscopie à fluorescence (champ plein, confocal, en live imaging ou encore à haut débit).

La photo: une valvule entérique termite réalisée par autofluorescence

4. Le pôle MIP (Multimodal Image Processing) est un pôle transversal dédié au traitement et à l’analyse d’images.

CMMI: des équipes multidisciplinaires

CMMILa cinquantaine de scientifiques qui participent aux travaux du CMMI sont issus de plusieurs laboratoires, chacun dans leurs spécialités, ce qui leur confère un caractère multidisciplinaire particulièrement utile pour les clients industriels et académiques.

« Une pluridisciplinarité qui nous permet d’entrer dans une notion très large de l’imagerie, explique Laure Twyffels, qui s’applique à tout le workflow. De la préparation des échantillons jusqu’à l’analyse des images, avec interprétation dans un contexte biomédical, nos équipes sont disponibles à tous les niveaux. Et les équipes de nos clients peuvent également travailler chez nous ».

En amont de vos projets de R&D, en biotech ou en chimie mais aussi dans d’autres disciplines, les conseillers d’InnovaTech peuvent vous aider à identifier le matériel extraordinaire et les compétences disponibles dans l’écosystème wallon. N’hésitez pas à les contacter.

 

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