Le projet BrainCHAT
Pendant des décennies, les neurosciences se sont concentrées sur les neurones en tant qu’unités fonctionnelles principales du cerveau, mais cette approche n’a donné lieu qu’à des traitements limités pour les maladies neurologiques. De nouvelles recherches mettent en évidence le rôle crucial des cellules gliales, notamment des astrocytes, dans le maintien de l’équilibre du tissu cérébral par leur régulation de processus métaboliques essentiels. Le dysfonctionnement des astrocytes est lié à des maladies telles que la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson, la sclérose en plaques et les troubles neuropsychiatriques.
BrainCHAT rassemble des experts en neurosciences, en transcriptomique de cellules uniques et en intelligence artificielle (IA) afin de transformer la manière dont nous étudions les astrocytes et leurs interactions avec les neurones. En utilisant le séquençage spatial à haute résolution et l’analyse assistée par l’IA, nous décoderons la communication astrocyte-neurone à un niveau sans précédent. En intégrant des centaines de milliers de cellules provenant de jeux de données propriétaires et publiques, nous visons à identifier des signatures astrocytaires spécifiques à une maladie et à prédire les dysfonctionnements qui y sont associés.
Cette approche innovante nous permettra de découvrir de nouveaux biomarqueurs et de nouvelles cibles thérapeutiques, transformant ainsi la manière dont nous diagnostiquons et traitons les maladies neurologiques. En passant des modèles centrés sur les neurones à un modèle ou l’homéostasie cérébrale est pilotée par les astrocytes, notre recherche pourrait déboucher sur des percées en matière de médecine personnalisée et de traitement des maladies neurodégénératives. BrainCHAT n’est pas seulement de la science fondamentale, c’est une étape vers un impact concret en neurologie et dans les soins de santé.
Les porteurs
Hugues BERRY
Hugues Berry (Directeur de recherche, INRIA) est un spécialiste de la biologie computationnelle. Il utilise des modèles mathématiques, l’informatique et l’intelligence artificielle pour mieux comprendre le fonctionnement des cellules, en particulier les interactions entre neurones et astrocytes. Dans ce projet, il apportera son expertise en neurosciences computationnelles et en modélisation des astrocytes, tout en développant des outils d’IA pour automatiser et affiner les analyses.
Olivier RAINETEAU
Olivier Raineteau (Directeur de recherche, Inserm) étudie depuis longtemps la capacité du cerveau à se réparer après une lésion, soit par la régénération cellulaire, soit par la réorganisation des connexions neuronales. Son équipe a rejoint Lyon en 2014 grâce au soutien du projet PALSE. Depuis, il a acquis une expertise unique dans l’analyse des cellules individuelles pour comprendre comment le cerveau prémature réagit aux lésions. Dans ce projet, il apportera son savoir-faire dans l’étude des maladies neurologiques ainsi que sur l’analyse de larges jeux de données de cellules du cerveau.
Guillaume MARCY
Guillaume Marcy est directeur de la plateforme de bioinformatique du Labex CORTEX, créée en 2021 sous l’impulsion d’Olivier Raineteau. Cette plateforme comble un manque important en neurosciences à Lyon en permettant la production et l’analyse avancée de données cellulaires issues d’échantillons de cerveaux. Ce projet vise à renforcer ces connaissances et à les appliquer en clinique pour rapprocher la recherche fondamentale des pathologie neurologiques humaines. Guillaume Marcy sera également impliqué dans les expériences de séquençage spatial pour compléter les données existantes et affiner les analyses.