Waleo 3 : Déclarations d'intention (PDF) - Recherche et Technologie

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Waleo 3 Déclarations d’intention Acronyme : SCAPAS Titre : Développement d’un Système de Criblage d’Adn pour la Détection de Protéines Solubles (SCAPAS) Durée : 48 mois Promoteur : René Wintjens, Université Libre de Bruxelles Coord. scient. : Danielle Baeyens-Volant (02-5556780) Partenaire n˚1 : Prof. Moreno, Galleni, Centre d’Ingénierie des Protéines, Université de Liège Parrain n˚1 : Delphi Genetics s.a., Philippe Gabant Parrain n˚2 : ProGenosis s.a., Patrice Filée Résumé Parallèlement aux vastes programmes de séquençage de génomes, des programmes de génomiques structurales se sont rapidement mis en place voici une dizaine d’années. Ils ont pour but de déterminer expérimentalement la structure spatiale de l’ensemble des protéines codées par le génome d’un organisme donné. C’est un formidable défi pour la communauté scientifique, essentiel à la bonne compréhension du fonctionnement cellulaire et du mécanisme d’installation de nombreuses maladies. Cependant, obtenir, en solution et en quantité appréciable, une protéine recombinante pour une caractérisation fonctionnelle et structurale reste encore aujourd’hui très problématique. Depuis peu, de lourds investissements sont alloués en Europe et dans le monde à la mise en place de plateformes de criblage d’ADN pour l’obtention de protéines recombinantes solubles. Le développement de telles plateformes est difficilement envisageable sur un site académique sans une innovation permettant de minimiser le coût d’onéreux équipements, et surtout d’éviter de devoir recourir à la robotisation des différentes étapes. Nous proposons le développement d’un nouveau vecteur d’expression original, permettant en une seule étape la sélection de fragments d’ADN codant des protéines solubles et leur surexpression. Ce vecteur s’appuie sur le système poison-antidote pour la sélection des produits solubles exprimés. Notre système fonctionnera en deux étapes. Dans un premier temps une banque de fragments du gène d’intérêt sera générée. Ensuite, un système de sélection simple et efficace permettra la détection des protéines solubles. En fait, en travaillant avec des souches modifiées de la bactérie Escherichia coli produisant un poison, et en plaçant l’antidote dans le vecteur portant le gène d’intérêt, seuls les souches ayant un produit d’expression soluble survivront car l’antidote n’est pas capable d’accomplir son action si elle-même n’est pas soluble. Plusieurs gènes, choisis pour leur grand intérêt scientifique, mais aussi pour leur difficulté à être exprimés, seront testés afin de valider notre système. En réunissant un ensemble de compétences fortement complémentaires, le projet SCAPAS (Système de Criblage d’ADN pour la détection de Protéines Solubles) veut se donner les clés indispensables à sa réussite. Le premier parrain industriel pressenti, Delphi Genetics, s’est spécialisé dans l’utilisation des systèmes poison-antidote chez les bactéries. Le second parrain, ProGenosis, développent des outils de biologie moléculaire performants comme par exemple l’expression de protéines hybrides basées sur l’architecture moléculaire de la beta-lactamase. Enfin, le Prof. Galleni possède le savoir-faire et l’expérience nécessaires pour assister ce type de projet. SCAPAS (148) Page 54/66
Waleo 3 Déclarations d’intention Acronyme : SMILIGHT Titre : Smile Light Durée : 48 mois Promoteur : Benoît Macq, Université Catholique de Louvain Coord. scient. : Benoît Macq (010 472 271) Partenaire n˚1 : Prof Hervé, Reychler, Dc Raphaël, Olszewski, Laurent, Pittance Unité de Stomatologie et de Chirurgie Maxillo-Faciale, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Université catholique de Louvain Partenaire n˚2 : Paul, Lebailly, Centre d’Etudes et de Recherches de l’Institut Supérieur Catholique du Hainaut, Haute Ecole Roi Baudouin, Partenaire n˚3 : Benoit, Raucent, laboratoire PRM, Université catholique de Louvain Parrain n˚1 : MEDSYS, a confirmer Parrain n˚2 : WOW, à confirmer Résumé Le projet SMILIGHT adresse les problèmes liées à la rééducation en kinésithérapie pour les patients souffrant de contractures musculaires. Deux cas d’études seront abordés. Le premier cas d’étude concerne la rééducation de la mastication pour les patients atteints de trismus. Le trismus est la contraction constante et involontaire des muscles des mâchoires. Il est fréquent dans les cas de : § Fracture de la mâchoire ; § Infection ; § Opération des dents de sagesse incluses (piqûre au mauvais endroit). Le travail des kinésithérapeutes maxillo-faciaux pour les patients souffrant de trismus pour la rééducation de l’articulation temporo-mandibulaire. En effet, la kinésithérapie aide à : § La récupération de l’ouverture de la bouche ; § La réduction des douleurs, des contractures et des oedèmes ; § La restitution d’une force musculaire normale. Le deuxième cas d’étude concerne les contractures des muscles du crâne et des cervicales provoqués par les tensions du cou, la fatigue, l’anxiété ou le stress. Les manipulations permettent alors de renforcer la musculature de créer une meilleure circulation sanguine et de soulager les maux de tête, de cou. L’objectif du projet consisterait à développer un robot qui assisterait le kinésithérapeute pour la rééducation des muscles de la face et du cou. Le projet SMILIGHT vise à procurer au kinésithérapeute une assistance afin de lui permettre de faciliter et d’améliorer la tâche de rééducation. Il s’agit ici de concevoir un système d’assistance robotisé et personnalisable sur base d’une analyse d’images 3D+t. Pour faciliter et améliorer la tâche de rééducation, le système devra supporter efficacement les activités du kinésithérapeute, mais en plus, l’approche devra garantir l’ergonomie (visant à améliorer les conditions de travail en terme de confort, charge de travail, productivité) et l’utilisabilité (visant à facilité l’utilisation en terme d’efficacité, d’efficience et de satisfaction) du système. Le kinésithérapeute passe de longues heures à réaliser les mêmes gestes de massage afin décontracter les muscles du patient. Ces gestes nécessitent à la fois une force physique et une endurance importantes. Une assistance robotisée personnalisable réalisant ces gestes de massages sur les patients améliorera le confort du kinésithérapeute qui se fatiguera moins tout en réduisant sa charge de travail. Le facteur fatigue peut entraîner des changements de cadence dans les mouvements de massage à réaliser. Le facteur fatigue n’intervenant pas dans un système robotisé, la productivité pourra être améliorées. Ce qui implique des massages plus efficaces, un réduction du temps de prises en charge et la possibilité d’augmenter le nombre de patients pris en charge. La conception d’une assistance robotisée personnalisable se décline en plusieurs sous objectifs. Le premier consiste à définir un système informatique capable : § d’analyser différentes modalités d’imagerie 3D et 4D (3D + T). § d’extraire les caractéristiques musculaires pertinentes et mesurables. § De simuler les mouvements du squelettes et des muscles cervico-faciale basé sur un modèle bio-mécanique. Le deuxième sous-objectif consiste à concevoir et construire un robot de massage personnalisable sur base de l’imagerie du patient et des outils de traitement d’images, notamment la simulation des mouvements (positionnement, direction, fréquence, amplitude à imprimer). Les principales étapes de développement sont : 1. Diagnostic et capture d’images des muscles de la face et du cou : Nous étudierons les principaux types d’images (statiques et dynamiques) pour réaliser une reconstruction de la face et du cou à partir de l’imagerie du squelette, des muscles et des tissus graisseux. Tests avec le ligh beam CT et le cone beam CT . 2. Recherche de paramètres musculaire pertinents mesurables Nous traiterons les nouveaux types de données pour en extraire les caractéristiques pertinentes et mesurables. 3. modèle biomécanique de la musculature et squelette cervico-faciale SMILIGHT (189) Page 55/66 (. . . )
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