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L’X structure son département de biologie

Alexis Gautreau, directeur de recherche CNRS et vice-président du département de biologie à l'École, a pour mission d’accompagner la croissance de la recherche en biologie à l’X. Le chercheur revient sur cette démarche qui s’inscrit dans le plan de développement de l’École initié fin 2015, afin de répondre aux besoins sociétaux et industriels.

> Pourquoi développer la biologie à l’École polytechnique?

Pour de nombreux scientifiques, le 21e siècle sera celui de la biologie. Les prémices ont déjà eu lieu avec le séquençage du génome humain et la médecine de précision qu’il permet. Aujourd’hui, cette science ne peut plus être ignorée en raison de son impact sociétal. Un grand défi à venir est celui du vieillissement de la population et de son cortège de pathologies associées, les maladies cardiovasculaires, les cancers et les maladies neurodégénératives. Cette importance sociétale justifie la multiplication des recherches en biologie à l’École polytechnique.

L’objectif de notre nouvelle stratégie est de structurer la biologie dans un département renforcé en créant une continuité entre les deux unités de recherche en biologie que sont le laboratoire de biochimie (BIOC) et le laboratoire d’optique et de biosciences (LOB). Nous voulons aussi accroître la "biologie aux interfaces" avec les autres sciences. Les interactions avec les autres départements de l’École comme ceux de mathématiques appliquées, de physique ou encore de mécanique vont servir à faire progresser nos recherches en biologie.

> Que va permettre cette nouvelle stratégie?

Ces interfaces sont critiques et constituent un des points forts de l’École polytechnique. Par exemple, au sein du laboratoire de biochimie, nous étudions les machineries moléculaires de la migration cellulaire. En collaboration avec des cliniciens de l’Institut Curie, nous avions mesuré l’expression de ces gènes chez 500 patientes atteintes du cancer du sein, dont nous connaissions l’évolution de la maladie. Nous analysons à nouveau ces données en profondeur grâce à une collaboration avec les chercheurs du centre de mathématiques appliquées (CMAP) de l’X. Les mathématiciens ont développé un modèle qui révèle la combinaison de gènes de la migration cellulaire la plus susceptible d’expliquer une faible survie des patientes, vraisemblablement à cause des métastases. Le rôle potentiel de cette combinaison de gènes sera validé de façon expérimentale au sein du laboratoire de biochimie en montrant qu’effectivement elle contrôle la migration des cellules tumorales.

En fait, avec les expertises présentes sur le campus, beaucoup de collaborations sont déjà possibles. Nous profitons de l’expertise d’Emmanuel Beaurepaire, chercheur au laboratoire d’optique et biosciences, sur la microscopie de pointe, ou de celle d’Abdul Barakat, professeur et directeur de recherche au laboratoire d’hydrodynamique, pour comprendre la transduction mécanique des signaux qui donnent l’ordre aux cellules de proliférer ou au contraire d’arrêter de le faire. Avec Charles Baroud, enseignant-chercheur au département de mécanique de l’École et au laboratoire d’hydrodynamique, nous avons le projet d’utiliser ses circuits microfluidiques ingénieux pour détecter les cellules à même d’initier des tumeurs dans une population cellulaire complexe et hétérogène.

Plus généralement, cette stratégie collaborative va accroître la visibilité internationale de la recherche en biologie de l’X et devrait attirer sur notre campus des chercheurs de grand talent.

> Quels sont les objectifs à long terme?

Nous voulons développer la biologie moléculaire et cellulaire de demain. L’École polytechnique est le lieu où les phénomènes ne sont plus seulement observés et décrits, mais aussi quantifiés finement et modélisés. Toute la communauté scientifique est consciente de cette nécessité. Seule cette modélisation de données biologiques quantifiées permet de faire émerger le sens à partir d’observations foisonnantes qui, sinon, restent inintelligibles. Cette tâche est gigantesque et nécessite de rassembler les chercheurs talentueux qui ont fait l’effort d’aller vers d’autres disciplines. Nous allons faire savoir que ces chercheurs-là ont toute leur place chez nous.

Le développement de la biologie à l’École polytechnique concerne aussi la formation. A partir de 2017, le concours du cycle ingénieur s’ouvrira aux candidats issus de classes préparatoires de biologie. Autre nouveauté : une offre de formation continue en biologie est en cours de préparation avec l’École Polytechnique Executive Education. Nous nous sommes aperçus que notre savoir-faire reconnu pour enseigner rapidement et efficacement la biologie à des élèves qui y avaient été très peu exposés peut être utilisé pour former des personnes qui travaillent dans le champ étendu de la biologie sans jamais avoir été proprement formées à cette discipline. Nous pensons que cette formation sera très demandée par des responsables de l’industrie pharmaceutique, des managers de start-ups en biotechnologie ou des cadres de la fonction publique hospitalière ; et permettra d’approfondir nos liens avec ces personnes composant le tissu social proposant stages et embauches à nos élèves ingénieurs.