SYSBIOL : une nouvelle plateforme pour comprendre la pathogenèse de maladies à partir d’échantillons de plasma sanguin
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La compréhension, à l’échelle moléculaire, de la pathogenèse de maladies précédemment étiquetées idiopathiques a grandement bénéficié du développement récent de techniques puissantes d’analyses -omiques.
En particulier, la caractérisation du génome humain et le perfectionnement de techniques de séquençage ont permis l’identification de mutations à l’origine de nombre de maladies monogéniques et le développement plus récent de scores de risque polygéniques pour les maladies courantes.
Cependant, on sait que les variations à l’échelon du génome, prises isolément, ne sont que peu corrélées au phénotype clinique, en raison de multiples niveaux de régulation en aval de l’expression du gène.
Tenir compte de cette régulation complexe (épigénétique, post-transcriptionnelle et -traductionnelle) nécessite le recours à des strates supplémentaires d’analyses, entre autres au niveau du transcriptome, protéome et métabolome.
L’intégration de ces données multi-omiques avec le phénotype clinique, voire des données environnementales (l’exposome) permet une approche holistique, non-biaisée de la compréhension de maladies complexes.
Elle pose cependant le défi de l’analyse de jeux de données qui nécessitent le développement d’outils bio-informatiques sophistiqués, avec l’appoint éventuel d’algorithmes d’intelligence artificielle.
Pour relever ce défi, plusieurs acteurs du Secteur des Sciences de la Santé (IREC, LDRI et DDUV, ainsi que les Cliniques Saint-Luc - Campus de Woluwé) ont décidé de mettre en commun leurs expertises pour constituer une filière unique, allant du malade à l’identification de nœuds physiopathologiques de sa maladie par une approche de Systems Biology, ou biologie des systèmes.
Cette filière (ou pipeline) comprend :
la collecte de données cliniques et d’échantillons biologiques des patients,
le traitement pré-analytique de ces échantillons,
l’analyse de ceux-ci par les techniques les plus récentes de génomique, méta-génomique, transcriptomique, protéomique et métabolomique,
l’intégration des résultats dans une banque de données multi-modale
leur traitement bio-informatique utilisant, entre autres, une analyse des réseaux d’interaction (network biology), inspirée des théories mathématiques d’analyse des graphes complexes.
Au final, il s’agit d’établir une liste des facteurs impliqués dans l’établissement d’une pathologie idiopathique.
Historique de la création de la plateforme
Monté initialement grâce à un financement du Sofina Solidarity Fund via la Fondation Saint-Luc, qui a permis de renforcer l’équipement et le personnel des plateformes -omiques existantes, ce pipeline a été (et est encore) appliqué à l’étude de la physiopathologie de l’infection au SARS-COV-2, et en particulier aux mécanismes sous-jacents au syndrôme de COVID long (projet HYGIEIA).
Initialement monocentrique, le recrutement pour cette étude a été étendu au Grand Hôpital de Charleroi (GHDC), au CHU Namur-Mont-Godinne, à la Clinique de l’Europe et à la Clinique Saint-Pierre d’Ottignies.
Plus largement, le projet est intégré dans le portefeuille de projets MedReSyst (Médecine des Réseaux et des Systèmes) de l’Initiative d’Innovation Stratégique de la Wallonie dans le cadre des financements FEDER de la Commission Européenne.
Forts de cette expansion, les fondateurs du projet ont décidé d’ouvrir l’accès au pipeline aux clinicien·nes et chercheur·euses académiques qui souhaitent appliquer ce paradigme à leur recherche clinique ou fondamentale, en créant la Systems Biology Core Facility au sein du Secteur des sciences de la santé.
Cette nouvelle plateforme est trans-institutionnelle, puisqu’elle implique des personnes et structures relevant de l’IREC, LDRI et DDUV, ainsi que des Cliniques Saint-Luc (voir ci-dessus).
Comment y accéder ?
Les modalités d’accès se veulent simples et flexibles :
le ou la responsable académique intéressé·e remplit un formulaire interactif disponible sur le site web de la plateforme SYSBIOL pour décrire les grandes lignes de son projet ;
un steering committee évalue le projet et organise au besoin une réunion avec le ou la demandeur·euse pour préciser les objectifs et modalités ;
en fonction, un devis est calculé et un calendrier fixé.
La plateforme fonctionne suivant un schéma fee-for-service et propose des prix qui se veulent avantageux par rapport au benchmark (e.a. commercial), tout en garantissant la couverture des frais de fonctionnement et de personnel au prorata de l’utilisation.
L’utilisateur ou utilisatrice peut opter pour des analyses mono- ou multi-omiques, avec ou sans analyse bioinformatique/biostatistique en aval.