La recherche translationnelle en pédiatrie

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La recherche translationnelle en pédiatrie

Un pont entre recherche fondamentale et recherche clinique

La recherche translationnelle se caractérise par :
– son approche qui permet un dialogue étroit entre recherche clinique et recherche fondamentale ;
– et son objectif qui est d’évaluer la « transposabilité » de résultats de recherche  préclinique (preuve de concept obtenu in vitro ou chez l’animal) ou de méthodes utilisées en recherche fondamentale à la clinique.

Elle requiert des allers-retours entre le chevet du patient et la paillasse du laboratoire.

Des échantillons biologiques (sang, biopsies, urine, salive…) prélevés chez des patients atteints d’une même pathologie sont nécessaires. Les prélèvements sont généralement traités et stockés pour constituer une biocollection au sein d’un Centre de Ressource Biologique (CRB ou biobanque).
En lien avec ces échantillons, une base de données détaille les caractéristiques cliniques de chacun des patients prélevés. Les échantillons biologiques font l’objet d’analyses poussées au sein des laboratoires de recherche et les résultats sont croisés avec les données cliniques renseignées dans la base.

Suivant le type d’étude et ses méthodes d’investigation, les analyses vont par exemple permettre la mise en évidence de voies de signalisation impliquées dans des mécanismes physiopathologiques, l’identification de biomarqueurs de prédisposition ou de risque à des pathologies ou d’installation précoce d’une pathologie.

Cette démarche requiert l’implication très forte des cliniciens notamment pour mettre en lien les données cliniques des patients avec les résultats issus de l’analyse en laboratoire des échantillons biologiques.

Dans certaines approches, les échantillons biologiques ne sont pas nécessaires et sont remplacés par des données obtenues à partir d’examen d’explorations fonctionnelles. Dans ce cas, les données (EEG, ECG, imagerie…) nécessitent des expertises informatiques et des capacités importantes de stockage et de traitement de l’information, ce qui est aussi un frein important pour ce genre d’approche.

Une approche au service de l’innovation thérapeutique et diagnostique

Les résultats obtenus par les laboratoires de recherche vont à leur tour aider à définir en clinique de nouvelles cibles et pistes thérapeutiques ou diagnostiques.

Au niveau des laboratoires, l’approche peut être complétée par des études sur des modèles animaux mimant les caractéristiques de la maladie chez l’homme. Ces études sont souvent indispensables à la compréhension de certains aspects de la maladie ; elles ne pourraient pas en effet pas être conduites chez l’homme.

La recherche translationnelle est aussi nécessaire à la mise au point d’une médecine personnalisée, car elle permet la prise en compte au plus près des spécificités de sous-catégories de patients.

Ainsi, cette démarche médico-scientifique permet d’accélérer la connaissance des pathologies, de leurs mécanismes, la mise au point de nouvelles stratégies thérapeutiques, préventives et/ou diagnostiques adaptés aux patients.

La recherche translationnelle a montré son très grand intérêt dans l’identification de biomarqueurs et la compréhension des maladies de l’adulte. Elle est beaucoup moins développé chez l’enfant en France, du fait, notamment, de la difficulté d’accès à des échantillons de tissus de nos jeunes patients.

HUGOPEREN cherche à systématiser cette recherche au bénéfice de la santé de l’enfant.

Ce type de recherche est menée en collaboration entre médecins et chercheurs des laboratoires académiques (Inserm, CNRS, INRA, Universités) mais elle peut aussi faire appel à des chercheurs, des expertises et des technologies d’entreprises innovantes.

Les collaborations avec les acteurs économiques sont d’autant plus stratégiques qu’elles garantissent les phases de développement les plus aval afin de délivrer et généraliser à tous les patients les innovations biomédicales.

Des exemples de recherches translationnelles promues par HUGOPEREN

Axe 2 « Nutrition, Métabolisme & Endocrinologie »:

Le Pr Régis Hankard, responsable de l’axe 2 HUGOPEREN « Nutrition, Métabolisme & Endocrinologie », et le Dr Arnaud De Luca, pédiatres nutritionnistes au CHU de Tours centrent leurs activités de recherche conjointes sur l’état nutritionnel chez l’enfant. Sur le plan clinique, ils coordonnent des campagnes annuelles à grande échelle d’évaluation nutritionnelle en milieu hospitalier incluant 60 centres en France ainsi qu’une dizaine à l’étranger provenant de 7 pays. Ils consacrent également leurs activités à l’innovation en investigations métaboliques et nutritionnelles, c’est-à-dire au développement de bio-marqueurs du métabolisme utilisant les isotopes stables de l’azote et du carbone. Ils sont rattachés à l’unité INSERM U1069 « Nutrition, croissance et cancer » du CHU de Tours.

Le Pr. Jean-Christophe Rozé, néonatologue réanimateur à Nantes, et directeur d’HUGOPEREN, a consacré sa carrière à la prise en charge des grands prématurés et à la question de l’impact de la nutrition chez ces enfants sur le risque de survenue à moyen terme de maladies métaboliques (obésité, diabètes…). Pour mieux comprendre ces interactions, il est l’un des cofondateurs du laboratoire de recherche UMR INRA PhAN (Physiologie des Adaptations Nutritionnelles) dirigé par le Pr. Dominique Darmaun, pédiatre nutritionniste.

Axe 3 « Technologies pour la santé »

Le Pr. Patrick Pladys, néonatologue réanimateur, chef du Pôle de pédiatrie médico-chirurgicale et génétique clinique au CHU de Rennes, et responsable de l’axe 3,  consacre son activité de recherche à l’analyse des signaux des électrocardiogrammes (ECG) afin de définir de nouveaux algorithmes plus prédictifs des risques infectieux ou de survenue de fibrillation ou d’arrêt cardiaques chez les nourrissons en réanimation. Il est rattaché au laboratoire Inserm UMR 1099 « Laboratoire traitement du signal et de l’image ».

Le volet « Technologies pour l’enfant avec Handicap moteur  » de l’axe 3 d’HUGOPEREN est notamment porté par 2 médecins en Médecine Physique et de Réadaptation Pédiatrique: le Dr Mickaël Dinomais (CHU Angers/Les Capucins, laboratoire LARIS, Université Angers) et le Dr Sylvain Brochard (CHRU de Brest/Fondation Ildys, LaTIM INSERM U1101, Université Bretagne Occidentale) ainsi que le Pr. Valérie Burdin (LaTIM INSERM U1101, Télécom Bretagne).

L’objectif des recherches portés par ces équipes est le développement de nouvelles connaissances et thérapies autour des pathologies de l’enfant induisant un handicap moteur :
– paralysie cérébrale,
– accident vasculaire cérébral,
– maladies neuro-musculaires (myopathie de Duchenne…),
– paralysie obstétricale du plexus brachial,
– troubles orthopédiques (scoliose…),
– maladies rares…

Ces équipes développent et utilisent les nouvelles technologies pour explorer et traiter l’appareil neuro-musculo-squelettique des enfants avec handicap moteur: Imagerie cérébrale et musculo-squeletique (IRM, IRM fonctionnelle cérébrale, échographie 3D, système EOS), Analyse du mouvement tridimensionel (marche et préhension en particulier), Modélisation tridimensionnelle de l’appareil musculo-squeletique, Outils numériques d’aide à la décision thérapeutique, rééducation par réalité Virtuelle, télé-rééducation…

Ces travaux ouvrent les voies d’avenir pour une meilleure compréhension et une meilleure rééducation des enfants. Elle est aussi vecteur de développement et d’emplois dirigés vers le handicap de l’enfant.

HUGOPEREN Recherche pediatrique

La recherche translationnelle en pédiatrie

La recherche translationnelle se caractérise par son approche qui permet un dialogue étroit entre recherche clinique et recherche fondamentale. Elle se caractérise par des allers-retours entre le lit du patient et la paillasse du laboratoire. Par exemple, des échantillons biologiques (sang, biopsies, urine, salive…) sont prélevés chez des patients atteints d’une même pathologie au sein de plateformes de recherche clinique, puis les prélèvements sont rassemblés, traités et stockés pour constituer une biocollection, enfin analysés sur des plateformes technologiques par  des chercheurs au sein de laboratoires.

Cette démarche requiert aussi l’implication très forte des cliniciens notamment pour mettre en lien les données cliniques des patients avec les résultats issus de l’analyse en laboratoire des échantillons biologiques. Les résultats obtenus par les laboratoires de recherche vont à leur tour aider à définir de nouvelles cibles et pistes thérapeutiques ou diagnostiques. Au niveau des laboratoires, l’approche peut être complétée par des études sur des modèles animaux mimant les caractéristiques de la maladie chez l’homme.

Ces études sont souvent indispensables à la compréhension de certains aspects de la maladie ; elles ne pourraient pas en effet pas être conduites chez l’homme. La recherche translationnelle est aussi nécessaire à la mise au point d’une médecine de plus en plus personnalisée. Ainsi, cette démarche médico-scientifique permet d’accélérer la connaissance des pathologies, de leurs mécanismes, la mise au point de nouvelles stratégies thérapeutiques, préventives et/ou diagnostiques adaptés aux patients.

HUGOPEREN se fixe aussi pour objectif de dynamiser et renforcer la recherche translationnelle en pédiatrie.

A titre d’illustrations, le Pr. Jean-Christophe Rozé, néonatologue réanimateur à Nantes, et directeur d’HUGOPEREN, a consacré sa carrière à la prise en charge des grands prématurés et à la question de l’impact de la nutrition délivrée chez ces enfants sur le risque de survenue à moyen terme de maladies métaboliques (obésité, diabètes…). Pour mieux comprendre ces interactions, il est l’un des cofondateurs du laboratoire de recherche UMR INRA PhAN (Physiologie des Adaptations Nutritionnelles) dirigé par le Pr. Dominique Darmaun, pédiatre nutritionniste.

Le Pr. Patrick Pladys, néonatologue réanimateur, et chef du Pôle de pédiatrie médico-chirurgicale et génétique clinique au CHU de Rennes, consacre son activité de recherche à l’analyse des signaux des électrocardiogrammes (ECG) afin de définir de nouveaux algorithmes plus prédictifs des risques infectieux ou de survenue de fibrillation ou d’arrêt cardiaques chez les nourrissons en réanimation. Il est rattaché au laboratoire Inserm UMR 1099 « Laboratoire traitement du signal et de l’image ».

Le Pr. Sylvie Nguyen The Tich, neuropédiatre au CHU d’Angers, est rattachée à l’équipe Information, Signal, Image et Sciences du Vivant du Laboratoire Angevin de Recherche en Ingénierie des Systèmes (LARIS). Elle est l’une des leaders européennes de l’analyse de l’EEG comme outil diagnostic des lésions cérébrales chez les enfants prématurés (http://www.agence-nationale-recherche.fr/projet-anr/?tx_lwmsuivibilan_pi2[CODE]=ANR-10-TECS-0009). Sylvie Nguyen The Tich et Patrick Pladys ont créé conjointement une plateforme informatique unique de signaux biologiques (ASCENT), destiné à l’enregistrement et au traitement du signal des rythmes physiologiques au cours du développement.

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