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Ines Thiele, chercheuse du LCSB, obtient une subvention de l’ERC

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Publié le mardi, 07 novembre 2017

Le Prof. Ines Thiele, chercheuse au Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB) de l’Université du Luxembourg, a été sélectionnée pour recevoir un très prestigieux financement du Conseil européen de la recherche (ERC).

La responsable du groupe « Molecular Systems Physiology » du LCSB et ATTRACT Fellow du Fonds National de la Recherche (FNR) s’est vue décerner une bourse « ERC Starting Grant » pour son projet « Bug the Drug ». Ines Thiele a pour projet de développer de nouveaux modèles informatiques qui permettront de personnaliser les médicaments utilisés dans le cadre des thérapies anticancéreuses ou du traitement de la maladie de Parkinson, afin que chaque patient puisse recevoir le médicament le plus adapté. Les modèles reposeront sur des données relatives aux habitudes alimentaires des patients et à la composition de leur flore bactérienne intestinale. Cela devrait permettre de réduire les effets secondaires et les intolérances. Ce projet exceptionnel sera financé à hauteur de 1,6 million d’euros sur une période de cinq ans.

Actuellement, dans la plupart des cas, le médecin traitant utilise son expérience et son évaluation pour prescrire un médicament. Les prescriptions du médecin sont généralement judicieuses et aident ainsi le patient à se rétablir et être en meilleure santé. Dans certains cas, il est cependant possible qu’une personne ne réagisse pas au médicament de la manière souhaitée ou soit sujette à de graves effets secondaires. Dans le cas de traitements vitaux pour les patients ou des thérapies complexes, comme dans le combat contre les tumeurs ou les maladies neurodégénératives telles que Parkinson, il ne fait aucun doute que patients comme médecins souhaiteraient avoir recours au médicament le plus efficace.

Des modèles informatiques nouveaux

Le projet du Prof. Ines Thiele financé par l’ERC a pour objectif de faire avancer les choses en ce sens. Les modèles pharmacocinétiques basés sur la physiologie existent depuis de nombreuses années et peuvent prédire assez précisément la manière dont l’organisme absorbera, transportera, convertira et excrétera un ingrédient pharmaceutique actif. Cependant, ces modèles se concentrent uniquement sur des groupes de personnes et jamais sur les individus. « Nous voulons changer cela », déclare le Prof. Thiele. « Nous développerons de nouveaux modèles informatiques prenant en compte les habitudes alimentaires de chaque patient, ainsi que la composition de sa flore bactérienne intestinale, le microbiome. En effet, de nombreux processus métaboliques importants se produisant dans l’intestin peuvent altérer le succès d’un traitement médicamenteux et le faire échouer. »

Afin de déterminer l’influence du microbiome, le Prof. Thiele étudiera tout d’abord l’action d’un médicament utilisé dans le traitement des tumeurs du côlon et l’action d’un autre médicament utilisé dans le traitement de la maladie de Parkinson. « Le médicament anticancéreux que nous voulons étudier est à la fois activé et détoxifié dans le foie », indique le Prof. Thiele. « Ces deux processus garantissent que, chez la plupart des patients, seule la dose nécessaire à la destruction de la tumeur parvient dans l’intestin. Cependant, l’intestin de certains patients contient des bactéries dont l’activité métabolique réactive la fraction détoxifiée du médicament. Il en résulte une dose excessive de médicament pouvant déclencher des diarrhées sévères. »

Un traitement personalisé

Grâce aux nouveaux modèles informatiques prenant en compte l’activité métabolique des bactéries intestinales, le Prof. Thiele et son équipe veulent identifier des substances présentes dans le sang, des biomarqueurs, qui permettraient de révéler lors d’un test sanguin une éventuelle intolérance au médicament chez les patients atteints de cancer. « Ainsi, les médicaments tolérés par le patient pourront être prescrits dès le début du traitement, ce qui permettra d’éviter les diarrhées. »

La partie du projet consacrée à l’étude d’un médicament utilisé pour traiter la maladie de Parkinson mettra l’accent sur les habitudes alimentaires du patient. La substance administrée aux patients souffrant de Parkinson se nomme Levodopa. Elle vise à atténuer les tremblements et d’autres symptômes liés à la maladie. Le Prof. Thiele explique que « la Levodopa est très semblable à certains composants des protéines apportées par l’alimentation. La nourriture et le médicament sont en compétition dans l’intestin pour être absorbés par le sang et dans le cerveau pour pénétrer les tissus cérébraux. Grâce aux nouveaux modèles que nous allons développer, nous voulons déterminer quels sont les composants protéiques issus de l’alimentation qui sont en concurrence et pénètrent dans le sang. Lorsque nous aurons déterminé cela, nous pourrons fournir des recommandations nutritionnelles destinées à réduire la quantité de ces protéines dans le régime alimentaire et augmenter ainsi la capacité de l’organisme à absorber Levodopa. »

Les médicaments utilisés pour le traitement du cancer de l’intestin et la maladie de Parkinson sont les deux ingrédients pharmaceutiques actifs que le Prof. Thiele souhaite tout particulièrement étudier avec les modèles informatiques qu’elle développera. Elle détaille : « Nous utiliserons ces deux exemples pour démontrer qu’il est possible d’utiliser notre méthode basée sur l’informatique pour tester la tolérance spécifique à chaque patient. Cependant, nous étendrons ensuite nos recherches et développerons des modèles pour un total de 30 médicaments différents. »

De gauche à droite : Dr Eugen Bauer, Dr Almut Heinken, Dr Stefania Magnusdotti, Prof. Ines Thiele, Alberto Noronha

 

Le Prof. Rudi Balling, directeur du LCSB, se réjouit du succès rencontré par le Prof. Thiele lors du processus très compétitif de l’ERC. « D’une part, cette bourse 'ERC Starting Grant' obtenue par Ines Thiele montre que nous comptons au sein du LCSB une scientifique particulièrement exceptionnelle, possédant de vastes compétences dans le domaine de la modélisation des systèmes biologiques. D’autre part, cela valide notre stratégie consistant à analyser de tels systèmes dans nos laboratoires mais également à l’aide de modèles informatiques. Cette double approche nous fera progresser de manière plus efficace vers une meilleure compréhension de maladies répandues telles que le cancer ou la neurodégénération, et nous permettra de les traiter plus efficacement. »

Ainsi que Marc Schiltz, secrétaire général du FNR le fait remarquer, la bourse ERC obtenue par le Prof. Thiele constitue un nouveau et formidable succès pour le LCSB et le Luxembourg : « Ce financement de l’ERC représente une reconnaissance internationale de l’excellence et de la qualité des recherches effectuées dans notre pays et accorde une crédibilité supplémentaire à la stratégie du FNR qui, au travers de ses programmes FNR PEARL et FNR ATTRACT, souhaite attirer au Luxembourg les meilleurs chercheurs dans des domaines de recherche clés. »

Ines Thiele ajoute : « Je suis très reconnaissante pour l’excellent soutien fournit par le programme ATTRACT du FNR ainsi que pour l’environnement très encourageant qui existe au LCSB. Leur appui continu a permis de construire un programme de recherche compétitif au niveau international. »