METABOLOMIQUE QUANTITATIVE

Sergio Polakof

Contexte

La recherche clinique et sa capacité à diagnostiquer des maladies évoluent rapidement. Cependant, les diagnostics précoces et spécifiques avant l’apparition de signes cliniques sont encore rares voire inexistants. Ceux-ci pourraient cependant être apportés   grâce au développement de la métabolomique (1). Dans ce contexte, le sang s’avère comme l’un des fluides biologiques le plus utilisé pour la réalisation du phénotypage métabolique des individus et de son anomalie.Nous en avons conclu que pour mieux comprendre et modéliser le métabolisme d’un organe sans y avoir accès il est donc essentiel d’obtenir des données métabolomiques quantitatives et dynamiques pour l’exploration artério-veineuse à haut-débit.

Objectifs

Le présent projet est donc une preuve de concept, avec des études de métabolomique de nouvelle génération, dans lesquelles nous proposons d’explorer le métabolisme tissulaire grâce à l’étude des différences A-V par une approche de métabolomique quantitative qui n’est qu’exceptionnellement utilisée dans les données de la littérature (3). Notre approche permettra via le calcul des flux et de la modélisation,  d’avoir accès au métabolisme de l’organe cible sans avoir besoin d’obtenir une biopsie de ce tissu.

Partenaires

Notre projet se base sur un consortium académique multidisciplinaire. En plus de l’expertise reconnue des scientifiques de l’UNH (S Polakof, D Dardevet) sur le métabolisme et la nutrition chez l’Homme, notamment en utilisant le miniporc comme modèle expérimental, nous nous sommes associés pour  la maitrise technique de la métabolomique quantitative au Laboratoire d’Etudes du Métabolisme des Médicaments (CEA) et aux compétences en bioinformatique et modélisation de l’équipe MeX (ToxAlim).  Ces deux laboratoires sont avec l’UNH,  intégrés dans MetaboHub, un investissement d’avenir  national.  Pour ce qui est d’une validation éventuelle chez l’Homme, nous avons accès à toutes les compétences en expérimentation clinique chez l’Homme de CRNH Auvergne, structure à laquelle l’UNH appartient également et est l’un des plus gros contributeurs en » temps chercheur» .

Retombées :

Les retombées de ce projet par rapport à l’initiative CAP20-25 s’inscrivent principalement dans l’Axe Stratégique de Recherche 3 : La mobilité humaine personnalisée pour une meilleure santé.

La validation de notre preuve de concept pourra s’appliquer directement au tissu musculaire, cible privilégiée de la mobilité. En effet, nous comptons dans notre laboratoire avec un modèle expérimental unique en France : le miniporc cathétérisé au niveau du train arrière. Nous pouvons de cette façon prélever du sang artériel et veineux irrigant cette organe ainsi qu’obtenir simultanément des biopsies.

Une fois notre preuve de concept validée, celle-ci pourra s’appliquer directement de façon non invasive chez l’Homme. Nous pourrons non seulement modéliser et phénotyper le métabolisme musculaire des patients mais également obtenir des biomarqueurs spécifiques (relargés par le tissu musculaire) de certaines situations physiopathologiques, comme la sédentarité ou les états cataboliques particuliers, comme la sarcopénie, la cachexie ou autre maladie chronique. De plus, cette approche pourra également être appliquée aux volontaires sains cliniquement et ainsi valider son caractère prédictif d’une perte de mobilité ultérieure.