Modélisation, Épigénétique et Développement (MÉDé)

Coordinateur : François JOUEN - Coordinateur adjoint : Andràs PALDI

L’objectif du groupement de recherche et d’enseignement thématiques « Modélisation, Épigénétique et Développement » (GRET MÉDé) est de développer une approche interdisciplinaire d’analyse des processus épigénétiques considérés comme un système complexe. Les travaux du GRET MÉDé s’inscrivent dans une perspective épigénomique et étudient l'influence des modifications environnementales sur l'expression d'un génome. Ces travaux ont recours au formalisme mathématique de la modélisation informatique que chacun des partenaires du GRET utilise pour l’étude de la régulation des étapes précoces de la lymphopoïèse, des variations stochastiques de l'expression génique, des mécanismes épigénétiques impliqués dans l’obésité ou de l’évolution des fonctions cellulaires, tissulaires et neuronales qui se mettent en place lors du développement de l’embryon, du prématuré et du nourrisson.

Grands domaines : Épigénétique, Développement du système nerveux central, Développement hématopoïétique, Cellules souches, Modélisation.

Modèles : Modèles cellulaires, modèles de différenciation in vitro et in vivo chez la souris humanisée, modèles humains, modèles in silico.

Objets d'études : Aspects cellulaires et moléculaires de la différenciation des cellules souches hématopoïétiques, variations stochastiques de l'expression génique, variabilité phénotypique et processus de sélection neuronale au cours du développement humain. Influence des facteurs extrinsèques et intrinsèques sur les processus développementaux.

Présentation de l'activité scientifique

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En une dizaine d’années, l’apparition de nouvelles techniques, des puces à ADN au séquençage à haut débit, et la découverte de concepts novateurs, comme les ARN non codants ou les régulations épigénétiques, ont largement révolutionné la génétique. La génomique, qui étudie la composition et l'expression d'un génome, s'est ainsi largement développée. Il s'agit d'une science complexe qui se développe dans différentes directions comme l'épigénomique qui étudie l'influence des modifications environnementales sur l'expression d'un génome et dont l’importance est grandissante notamment dans la compréhension des pathologies humaines. La régulation temporaire de l’expression des gènes, la dynamique des modifications de la chromatine, la différenciation phénotypique des cellules, la maturation de la réponse immunitaire, l’auto-organisation des réseaux neuronaux normaux ou pathologiques, le développement topobiologique des structures et fonctions du système nerveux central chez le foetus, les mécanismes psychobiologiques d’apprentissage chez le nouveau-né sont autant de processus qu’on peut qualifier d’épigénétiques. Ce terme générique désigne un processus capable de résister aux petites fluctuations de l’environnement et de s’adapter aux changements importants par stabilisation sélective de certaines interactions entre les éléments constitutifs du système étudié. En sciences de la vie, l'épigénétique a des applications dans un large champ de disciplines biologiques, de la biologie moléculaire aux sciences cognitives en passant par la psychobiologie du développement. Quelle que soit la nature des processus épigénétiques, biologique, cognitive ou même sociale, leur étude nécessite l’analyse de séries temporelles d’états successifs qui font appel à un outillage mathématique et informatique similaire permettant de caractériser la signature numérique des processus étudiés.

Le GRET MÉDé réunit les compétences d’enseignants-chercheurs EPHE de trois unités de recherche (UMR_S 951, UMR_S 1126 et EA 4004) pour développer une approche interdisciplinaire d’analyse des processus épigénétiques considérés comme un système complexe. Dans un système complexe, la diversité des comportements des différents acteurs, les relations qu’ils établissent entre eux de manière multifactorielle, les représentations qu’ils ont des phénomènes dans lesquels ils sont impliqués activement ou passivement, les milieux variés dans lesquels ils sont plongés, nécessitent une approche holistique et interdisciplinaire. Cette démarche ne peut s’envisager qu’au sein d’une coopération entre chercheurs de disciplines différentes partageant leurs concepts disciplinaires dans la construction d’un objet commun. Par ailleurs, les approches épigénétiques génèrent de très grandes quantités de données qu’il est nécessaire de modéliser. Le Big Data correspondant aux défis que posent ces grandes quantités de données non structurées, hétérogènes et générées en continu, soulève la question de la gestion du volume d’informations et de la complexité associée à leur traitement. Ces défis résident entre autres dans la capacité à structurer des informations et à en effectuer une extraction des connaissances.
Dans ce cadre général, le GRET porte une attention particulière aux approches proposées par l’apprentissage automatique (Machine Learning) dans lesquelles il est question d’apprendre des concepts à partir des données.
Les grands domaines étudiés par le GRET MÉDé concernent l’épigénétique moléculaire, le développement hématopoïétique, les cellules souches, le développement du système nerveux central et la modélisation mathématique et informatique. Le GRET MÉDé fait appel à des modèles cellulaires, des modèles de différenciation in vitro et in vivo chez la souris humanisée, des modèles humains et des modèles in silico. Les objets d’études du GRET MÉDé sont relatifs aux aspects cellulaires et moléculaires de la différenciation des cellules souches hématopoïétiques, aux variations stochastiques de l'expression génique, à la variabilité phénotypique et aux processus de sélection neuronale au cours du développement humain et, de façon générale, au rôle des facteurs endogènes et exogènes au cours des processus développementaux.

 

Personnels EPHE

Nom Fonction Unité de recherche Localisation
Alyssa AKROUT Appui à la recherche EA 4004 Cognitions Humaine et Artificielle (CHArt) Paris 75014
Kutaiba ALHAJ HUSSEN Attaché(e) temporaire d'enseignement et de recherche UMR_S 1126 Différenciation des cellules lymphoïdes et hémopathies malignes Paris 75010
Audrey BEDEL Appui à la recherche EA 4004 Cognitions Humaine et Artificielle (CHArt) Paris 75014
Ammara-Amin BHATTI Appui à la recherche EA 4004 Cognitions Humaine et Artificielle (CHArt) Paris 75014
Jérémie BOSOM Doctorant contractuel EA 4004 Cognitions Humaine et Artificielle (CHArt) Paris 75014
Marc BUI Directeur d'études cumulant EA 4004 Cognitions Humaine et Artificielle (CHArt) Paris 75014
Bruno CANQUE Directeur d'études UMR_S 1126 Différenciation des cellules lymphoïdes et hémopathies malignes Paris 75010
Isabelle CARCHON Personnel ITRF en appui à la recherche EA 4004 Cognitions Humaine et Artificielle (CHArt) Paris 75014
Guillaume CATHELAIN Doctorant contractuel EA 4004 Cognitions Humaine et Artificielle (CHArt) Paris 75014
Amna CHABAANE Doctorant contractuel UMR_S 1126 Différenciation des cellules lymphoïdes et hémopathies malignes Paris 75010
Michèle CHABERT Maître de conférences EA 4004 Cognitions Humaine et Artificielle (CHArt) Paris 75014
Michèle GOODHARDT Directeur d'études cumulant UMR_S 1126 Différenciation des cellules lymphoïdes et hémopathies malignes Paris 75010
Alexandre HULLIN Appui à la recherche EA 4004 Cognitions Humaine et Artificielle (CHArt) Paris 75014
Baptiste JACQUET Appui à la recherche EA 4004 Cognitions Humaine et Artificielle (CHArt) Paris 75014
François JOUEN Directeur d'études EA 4004 Cognitions Humaine et Artificielle (CHArt) Paris 75014
Claude-Elvire KENGOUM PEDIE Doctorant contractuel EA 4004 Cognitions Humaine et Artificielle (CHArt) Paris 75014
Léa LACHAUD Appui à la recherche EA 4004 Cognitions Humaine et Artificielle (CHArt) Paris 75014
Alice MOUSSY Post-doctorant(e) UMR_S 951 Approches génétiques intégrées et nouvelles thérapies pour les maladies rares (INTEGRARE) Evry 91000
Thi-My-Anh NEILDEZ-NGUYEN Maître de conférences UMR_S 951 Approches génétiques intégrées et nouvelles thérapies pour les maladies rares (INTEGRARE) Evry 91000
Philippe NIVAGGIOLI Appui à la recherche EA 4004 Cognitions Humaine et Artificielle (CHArt) Paris 75014
Andràs PALDI Directeur d'études UMR_S 951 Approches génétiques intégrées et nouvelles thérapies pour les maladies rares (INTEGRARE) Evry 91000
Romuald PARMENTIER Doctorant contractuel UMR_S 951 Approches génétiques intégrées et nouvelles thérapies pour les maladies rares (INTEGRARE) Evry 91000
Joëlle PROVASI Maître de conférences EA 4004 Cognitions Humaine et Artificielle (CHArt) Paris 75014
Fabien RUGGIERI Appui à la recherche EA 4004 Cognitions Humaine et Artificielle (CHArt) Paris 75014
Anna SCIUS-BERTRAND Attaché(e) temporaire d'enseignement et de recherche EA 4004 Cognitions Humaine et Artificielle (CHArt) Paris 75014
Daniel STOCKHOLM Maître de conférences UMR_S 951 Approches génétiques intégrées et nouvelles thérapies pour les maladies rares (INTEGRARE) Evry 91000