Au cours de l’appel à candidatures 2021, un jury international hautement qualifié a sélectionné 8 projets dans les trois domaines:

  • Les lipides comme molécules thérapeutiques et de signalisation
  • Collagène: homéostasie et dérégulation dans la maladie
  • Les bactéries comme médicaments

Les interactions entre les solute carriers et les lipides: Une opportunité pour de nouveaux médicaments

Dr. Gergely Gyimesi, Department for BioMedical Sciences, University of Bern
https://www.bioparadigms.org/
https://www.dbmr.unibe.ch/research/individual_research_labs/nephrology_a...

Les transporteurs membranaires de la superfamille des SLC (transporteurs de solutés) sont des protéines présentes dans les membranes cellulaires qui jouent un rôle important en influençant l'absorption de nutriments et de médicaments ainsi que l'excrétion de métabolites et de xénobiotiques indésirables. Malgré leur importance physiologique et leur rôle dans diverses maladies, on sait peu de choses sur la façon dont les transporteurs SLC interagissent avec les composants membranaires adjacents. Nous combinons des simulations informatiques et la spectrométrie de masse pour rechercher des sites de liaison lipidique spécifiques à la surface des transporteurs SLC. Ces sites de liaison fournissent des informations sur les voies de signalisation des lipides et sur la manière dont les transporteurs SLC régulent l'absorption des nutriments et des médicaments. Cela pourrait ouvrir de nouvelles possibilités thérapeutiques pour les maladies liées aux SLC.

Pharmacocysteomics des lipides pour la médecine de précision

Prof. Dr. Yimon Aye, Institute of Chemical Sciences and Engineering, EPFL
https://leago.epfl.ch 

Actuellement il est impossible de trouver quelles protéines spécifiques réagissent fonctionnellement à des messagers chimiques (par exemple, les lipides) dans des cellules ou tissus spécifiques et comment une telle réponse peut induire des effets biologiques bénéfiques ou négatifs dans les organismes entiers. Une meilleure connaissance de ces issues importantes est un élement clef du développement de la prochaine génération de médicaments. Utilisant comme modèle les poissons zebrafish, dont >85% de gènes associées aux maladies humaines sont toujours présents, nous mélangeons ici la chimie, la bio-ingénierie, les méthodes génétiques et biochimiques pour adresser ce manque de connaissances. Le succès de nos expériences représente la clé d’un trésor enterré de paires cible-médicaments encore inconnues qui peuvent améliorer les cardiomyopathies et les défauts neurologiques.

Transport des lipides dans les cellules vivantes

Dr. Arun John Peter

Les lipides sont les éléments de base des membranes des cellules et des organelles. Ils jouent également un rôle important dans la transduction des signaux et le stockage de l'énergie. Malgré ces fonctions fondamentales dans toutes les formes de vie, l'étude de la biologie des lipides a pris du retard par rapport à celle des protéines, de l'ADN et de l'ARN, car les lipides ne peuvent être amplifiés par PCR, marqués par GFP ou mutés. Par exemple, nous savons peu de choses sur l'origine et la destination des lipides dans une organelle donnée. Ces connaissances sont importantes non seulement pour comprendre comment les organelles sont assemblés et répliqués, mais aussi comment ces processus sont perturbés dans les maladies du métabolisme des lipides. Pour résoudre ce problème, nous développerons une nouvelle méthode basée sur le marquage enzymatique et la spectrométrie de masse qui nous permettra de suivre les mouvements des lipides entre les organelles dans les cellules vivantes.

Mémoire des cellules tendineuses et de leur matrice : L'histoire de la maladie du tissu tendineux détermine-t-elle son avenir ?

Prof. Dr. Jess Snedeker, Laboratory for Orthopedics Biomechanics, University of Zürich & ETH Zürich
www.orthobiomech.ethz.ch

Les tendons transfèrent des charges mécaniques extrêmes du muscle à l'os et sont fréquemment blessés. L'objectif de ce projet est de comprendre comment les cellules du tendon supportant la charge agissent comme un "centre de commande" et régulent l'homéostasie des tissus. Le projet cherche à expliquer comment cette homéostasie peut être perdue et pourquoi cette perte est cliniquement irréversible dans certains cas. Nous étudions les changements liés à la maladie dans l'épigénétique cellulaire et la matrice extracellulaire afin d'explorer lesquels de ces changements sont liés au dérèglement persistant de l'homéostasie tissulaire.

Le rôle de la glie dans le dépôt de collagène dans le cerveau

Dr. Annika Keller, Dept. of Neurosurgery, University Hospital Zürich & University of Zürich
www.neuroscience.uzh.ch/en/research/molecular_cellular.html#keller

Dans ce projet, nous chercherons à savoir si les cellules gliales réagissent aux lésions du cerveau et comment elles modifient l'environnement extracellulaire - le fameux matrisome. En particulier, nous nous concentrerons sur la régulation des collagènes fibrillaires. Nous voulons comprendre comment le dépôt et aussi la dégradation de ces protéines matrisomales influencent la calcification des vaisseaux sanguins et comment le cerveau réagit aux corps étrangers tels que les électrodes implantées.

Lutte contre le cancer par micro-injection grâce à des bactéries prédatrices

Dr. Simona Huwiler, Institut für Pflanzen- und Mikrobiologie, Universität Zürich
https://www.botinst.uzh.ch/en/research/microbiology/huwiler.html

La plupart des thérapies anticancéreuses entraînent des effets secondaires indésirables qui pourraient être minimisés par un contrôle spatial et temporel plus précis de la thérapie. Certaines bactéries pathogènes peuvent injecter des protéines nuisibles spécifiquement dans les cellules humaines à l'aide d'une seringue moléculaire. L'utilisation thérapeutique de cette injection est compliquée par la forte réponse immunitaire contre ces bactéries pathogènes. En revanche, certaines bactéries prédatrices qui s'attaquent à d'autres bactéries mais pas aux cellules humaines déclenchent une réponse immunitaire plus faible. L'objectif de ce projet est de transférer la seringue moléculaire dans une telle bactérie prédatrice en collaboration avec Dr. Andreas Diepold (Institut Max Planck de microbiologie terrestre, D). Grâce à cette combinaison, nous voulons ouvrir la voie à l'élimination ciblée des cellules tumorales in vivo.

Des bactéries probiotiques améliorées magnétiquement pour le traitement du cancer

Prof. Dr. Simone Schürle, Department for Health Sciences and Technology, ETH Zürich
https://rbsl.ethz.ch/
Dr. med. Dr. sc. nat. Tobias Weiss, Laboratory for Molecular Neurooncology, University Zürich and University Hospital Zürich
http://www.en.neurologie.usz.ch/research/pages/neuro-oncology.aspx#team

Certaines bactéries peuvent s'accumuler dans les tumeurs via la circulation sanguine et être ciblées dans la lutte contre le cancer. Cependant, le tissu cancéreux dense présente des obstacles majeurs qui limitent l'accumulation des bactéries et leur activité anti-tumorale. Dans ce projet, nous armons des bactéries thérapeutiques probiotiques avec un matériau magnétique et les aidons à pénétrer plus profondément et plus spécifiquement dans les tumeurs grâce au guidage magnétique. Ils y libèrent ensuite localement des agents immunothérapeutiques et devraient ainsi permettre une thérapie bactérienne plus efficace contre le cancer.

Livraison à domicile : Traitement bactérien des maladies intestinales

Prof. Dr. Marek Basler, Biozentrum, University of Basel
https://www.biozentrum.unibas.ch/research/researchgroups/group/unit/basler/

La maladie de Crohn et les maladies intestinales similaires se caractérisent par une inflammation persistante du côlon et constituent un problème croissant dans le monde entier. Les traitements actuellement disponibles sont non spécifiques et se limitent à un soulagement temporaire des symptômes. En outre, la maladie est très hétérogène et a une variété de causes possibles, allant des facteurs génétiques aux facteurs environnementaux. Dans notre projet, nous allons développer une bactérie qui sécrète un ARN anti-inflammatoire dans des vésicules extracellulaires. Une telle "pilule vivante" pourrait ouvrir la voie à d'autres applications de la régulation dépendante de l'ARN.