Notre laboratoire se consacre à l’étude et à la compréhension de la complexité biologique par la dissection des mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans les systèmes biologiques complexes. La force de l'unité TAGC est de réunir des experts en biologie informatique et des experts en biologie cellulaire, moléculaire et développementale pour répondre à des questions physiologiques et pathologiques. La recherche et les développements computationnels réalisés au TAGC sont ainsi inspirés, validés et améliorés par les principales pathologies étudiées au laboratoire. La stratégie définie par l'unité TAGC a déjà conduit à des améliorations techniques et conceptuelles en bioinformatique et en génomique. Le projet de recherche actuel s'articule autour de deux axes thématiques principaux : 1) bioinformatique et génomique des réseaux moléculaires ; 2) génétique et génomique des maladies multifactorielles. Les lignes de recherche de notre laboratoire sont fondées sur une force et une spécificité uniques intégrant la bioinformatique et la génomique en s’appuyant sur une plateforme de séquençage à haut débit. Le principal défi est d'agréger les compétences et les connaissances de ces diverses composantes afin de créer une synergie autour d'une question biologique commune visant à élucider des systèmes biologiques complexes particuliers.

Un effort constant a été fait pour maintenir notre équipement à jour pour la génomique et la bioinformatique. Le nombre de cœurs de calcul a été augmenté et l'infrastructure informatique a été sécurisée. Notre récente implication dans l'Institut Français de Bioinformatique (IFB), une infrastructure nationale dédiée à la bioinformatique, nous permet d'améliorer et de transférer les outils bioinformatiques développés dans le laboratoire vers le réseau national de l'IFB. Un nouveau séquenceur NGS a été installé pour faciliter le développement de nouvelles approches, pour accélérer nos approches de séquençage, pour répondre aux sollicitations nationales et pour maintenir les coûts aussi bas que possible.

L'unité participe activement à la structuration de la recherche à Aix-Marseille Université (AMU) et son activité est pleinement cohérente avec le plan stratégique de l'Inserm.  Le TAGC est membre des deux instituts d'AMU pour les maladies rares (MarMaRa), pour le cancer et l'immunologie (ICI) ainsi que de l'institut interdisciplinaire Turing Centre for Living Systems (CENTURI), qui est un institut de convergence financé par le PIA2. De plus, le laboratoire est affilié à l'institut de génétique, génomique et bioinformatique de l'Inserm (IT GGB), et nous sommes impliqués dans le consortium national Inserm GenOmics variability in heaLth and Disease (GOLD).

Inserm transfert gère nos relations et nos accords avec les entreprises privées, y compris les accords-cadres et les bourses de doctorat. Il existe un continuum entre la structure de soins (Unité d'Hématologie et de Thérapie Cellulaire de l'Hôpital de la Conception à Marseille) et le TAGC via la recherche translationnelle en hématologie avec pour objectifs principaux : 1) comprendre les mécanismes d'échappement des tumeurs à la chimio et à l'immunothérapie, 2) identifier les facteurs de pronostic plus particulièrement en ce qui concerne le sepsis chez les patients neutropéniques, 3) développer de nouveaux traitements via la collaboration avec des sociétés de biotechnologie innovantes (Advanced BioDesign, Biocytex).

Dans les années à venir, le laboratoire continuera à décrypter les processus de régulation du génome. Nous continuerons à décrypter les processus pathogènes dans diverses pathologies multifactorielles. L'objectif est d'aller plus loin dans la caractérisation des variants. Il est clair que nous devrons aller plus loin dans l'identification de cibles thérapeutiques/candidats médicaments tout en favorisant les partenariats industriels et cliniques afin de valoriser les acquis de la recherche.

AXE 1 - BIOINFORMATIQUE ET GÉNOMIQUE DES RÉSEAUX MOLÉCULAIRES

Une question majeure en biologie moléculaire est de comprendre comment la régulation précise de l'expression des gènes au cours du développement normal et de la différenciation cellulaire est obtenue par l'action combinée de différents éléments régulateurs. La recherche de ces éléments, leur décryptage et leur cartographie, ainsi que la compréhension approfondie de leur fonctionnement coordonné, constituent un aspect important de la recherche de l'axe 1. Au-delà de la compréhension de la régulation des gènes, l'étude des perturbations des réseaux pour comprendre l'émergence des phénotypes est l'autre défi abordé dans l'axe 1.

AXE 2 - GÉNÉTIQUE ET GÉNOMIQUE DES MALADIES MULTIFACTORIELLES

Cet axe visera à identifier les gènes et les mécanismes sous-jacents aux phénotypes complexes incluant le vieillissement et les maladies multifactorielles notamment dans le cadre des maladies infectieuses (malaria, maladie de Chagas, sepsis), des cardiomyopathies diabétiques ou des hémopathies malignes (lymphome, leucémie) afin de proposer des stratégies d'indication personnalisée ou de développement de nouvelles approches thérapeutiques. En effet, l'intégration de nos données conduira à l'identification de nouveaux biomarqueurs qui pourront être utilisés pour prédire le risque de maladie, pour améliorer la détection précoce de la maladie et la classification diagnostique, pour affiner l'indication du traitement et le suivi des interventions thérapeutiques. Le développement de nouveaux traitements est crucial car il existe des mécanismes d'échappement ou de résistance aux thérapies existantes.

Nos activités s'inscrivent pleinement dans les plans stratégiques mis en place par l'Inserm et l'Université d'Aix-Marseille. En effet, nos activités s'appuient sur les approches les plus fondamentales ainsi que sur la recherche clinique et la recherche en santé des populations.

Christophe Chevillard, directeur de l'unité mixte INSERM-AMU, TAGC UMR_S 1090