CRAN - Campus Sciences
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Département Biologie, Signaux et Systèmes en Cancérologie et Neurosciences (BioSiS)

Responsables : Muriel Barberi-Heyob et Alain Richard

En cancérologie, un premier projet concerne l’identification de cibles moléculaires stratégiques. Face aux résistances thérapeutiques des cancers du sein métastatiques, ce projet vise à améliorer la prise en charge en prédisant l’échappement thérapeutique via la caractérisation des mécanismes moléculaires à l’origine de la régulation de l’activité des biomarqueurs notamment claudine 1, DDB2 et ERa36 et de leur gène codant.

Le second projet concerne le domaine du théranostic en biophotonique dans lequel nous souhaitons que le laboratoire devienne un acteur majeur et clairement identifiable aux niveaux national et international. La biophotonique est l’application de l’optique à la biologie, dans le cadre de la recherche fondamentale, du diagnostic et de l’intervention biomédicale. C’est un domaine pluridisciplinaire qui relève de la photonique, de la biologie multi-échelle et de l’ingénierie (instrumentation, traitement du signal et des images, systèmes). Ce domaine de pointe, qui inclut toutes les techniques d’analyse optique des processus biologiques, connaît depuis quelques années un très fort développement soutenu par un ensemble d’avancées technologiques dans le domaine des lasers, dans le marquage fluorescent des biomolécules, des nanomédicaments et de l’instrumentation dédiée;

Nous regroupons dans un projet unique autour des interactions rayonnements-tissus, les stratégies thérapeutiques que nous développons en nanomédecine et nos approches en photodiagnostic par l’entremise des méthodes de spectro-imagerie clinique (biopsie optique & imagerie panoramique multimodalités). Les objectifs sont d’obtenir une labellisation de la Ligue contre le Cancer et d’augmenter notre visibilité internationale.

En neurosciences, les travaux autour de l’étude des mécanismes cérébraux de la reconnaissance visuelle chez l’Homme grâce à l’identification et à la localisation des réseaux cognitifs seront renforcés. Ces études bénéficieront de l’enregistrement simultané EEG de surface - EEG de profondeur (SEEG), avec la capacité d’enregistrer simultanément l’activité neurophysiologique du neurone unitaire (en collaboration avec Center for Systems Neurosciences - Leicester) qui est une spécificité du CRAN. L’approche par stimulation périodique rapide qui se concentre sur la fonction visuelle, est déterminante pour relier de façon intelligible les signaux enregistrés à différents niveaux d’organisation cérébrale et dans différentes modalités. Nous souhaitons ainsi progresser sur la modélisation numérique et biophysique multi-échelle en établissant des relations entre l’échelle cellulaire et l’échelle des populations de neurones. Des ressources locales indispensables en traitement du signal/image et modélisation, au sein du CRAN mais plus largement dans la Fédération Charles Hermite contribueront à cette réussite. Cette thématique de recherche pluridisciplinaire ouvre des perspectives de collaborations dans de nombreux domaines (neuropsychiatrie, maladies neurodégénératives, etc.).

Ces projets en cancérologie et neurosciences bénéficient d’une activité de recherche méthodologique en traitement du signal et des images (séparation de sources, restauration d’images, etc.) avec notamment des applications en spectroscopie optique, spectro-imagerie et microscopie. Les thématiques principales concernent la régularisation parcimonieuse de problèmes inverses et les problèmes multidimensionnels, à savoir le traitement d’images hyperspectrales et les approches tensorielles.

- Cibles moléculaires dans une démarche translationnelle
- Interactions rayonnements-tissus biologiques
- Neurosciences des systèmes et de la cognition
- Signaux Multidimensionnels