Le laboratoire I-Stem exploite notamment un robot, d'une valeur de 1,2 million d'euros, conçu pour gérer de façon entièrement automatisée la culture de cellules souches embryonnaires.

Le laboratoire Inserm-Université d'Evry/AFM, qui vient d'être inauguré au Génocentre d'Evry par Valérie Pécresse, ministre de l'Enseignement supérieur et de la Recherche, va développer l'utilisation des cellules souches pour traiter les maladies monogéniques (dues à la défaillance d'un seul gène). Dirigé par Marc Peschanski, ce laboratoire, baptisé « I-Stem », vient valider un projet lancé dès l'adoption de la loi de bioéthique de 2004. Parmi les tout premiers en France, par la taille, sur les cellules souches, il est entré en phase active dès la publication du décret de février 2005 autorisant l'importation de lignées de cellules souches embryonnaires humaines et les recherches à visée thérapeutique sur ces cellules, ainsi que leur stockage. 

« Du fait de la législation, nous avons démarré avec sept ans de retard par rapport à la communauté scientifique internationale, estime Marc Peschanski. Nous avons donc décidé de nous concentrer sur une niche de développement, les maladies monogéniques, où il y a à la clef des applications thérapeutiques quasi immédiates. » Dans un premier temps, il s'agit, grâce aux cellules souches, de trouver des traitements (médicaments et thérapies cellulaires) pour quatre types de maladies : les cardiomyopathies (atteintes cardiaques associées à la myopathie de Duchenne et à l'ischémie), les maladies neurodégénératives (maladie de Huntington), les dermatoses génétiques (maladie de Clouston) et les maladies neuromusculaires (dystrophie de Steiner).  

Sollicitée, l'Association française contre les myopathies (AFM) a accepté de financer une phase exploratoire de deux années au cours desquelles des lignées cellulaires ont été importées, la plate-forme technologique constituée et les scientifiques compétents recrutés . « Nous avons bénéficié d'un soutien de l'AFM de 3,4 millions d'euros sur deux ans, ce qui a couvert plus de la moitié de nos dépenses » , explique Marc Peschanski, dont l'équipe a été accueillie dans les locaux de l'AFM-Généthon, sur le site d'Evry, de 2004 à 2007.

Une quarantaine de chercheurs

En septembre 2006, l'Inserm ayant fait une évaluation positive du projet, une unité dédiée I-Stem et l'extension du programme ont été votés par le conseil d'administration de l'AFM qui s'est engagée sur les prochaines années, sous réserve du succès du Téléthon annuel, à doubler le montant des financements publics décrochés par le projet. Physiquement, le laboratoire s'est installé au printemps 2007 sur 1.600 mètres carrés, dans de nouveaux locaux qui abritaient à l'origine la société Genset. 

Aujourd'hui, l'activité du laboratoire s'organise autour de trois pôles : la culture et la constitution d'une banque de cellules souches embryonnaires, le criblage à haut débit de molécules et la recherche par domaines thérapeutiques. « Autorisé en août 2006, notre accord avec le centre de dépistage préimplantatoire de Strasbourg, dirigé par Stéphane Viville, va nous permettre de construire une banque de cellules porteuses de mutations qui seront proposées aux équipes intéressées », explique Marc Peschanski. I-Stem s'est aussi doté d'un outil de criblage performant pour réaliser des études systématiques à grande échelle afin de tester l'efficacité de molécules potentiellement thérapeutiques sur ces lignées cellulaires modèles.

Le laboratoire démarre avec une quarantaine de chercheurs et une vingtaine de personnes en charge de la plate-forme technologique. Il espère grandir par adjonction de nouvelles équipes et renforcement des équipes existantes, pour atteindre respectivement 70 à 80 chercheurs et une quinzaine de personnes supplémentaires pour le plateau technique.

En 2008, le budget prévisionnel d'I-Stem sera de 7,2 millions d'euros, et devrait atteindre 10 millions d'euros par an en 2011-2012. A cet horizon, Marc Peschanski compte ouvrir l'accès à l'outil de criblage aux industriels qui seraient intéressés, pendant 20 % du temps, une activité de service qui contribuerait au financement du laboratoire et allégerait progressivement la contribution de l'AFM.

Une banque de cellules souches mutées Optimisation. La constitution de la banque de cellules souches embryonnaires inclut la caractérisation, l'amplification et la congélation de lignées répertoriées . « Nous savons maintenant produire des centaines de millions de cellules souches embryonnaires par semaine qui sont ensuite soumises à un contrôle qualité », explique Marc Peschanski. On vérifie l'intégrité chromosomique, le maintien de la pluripotence des cellules, leur état sanitaire, etc. Il faut maintenant optimiser les « recettes » qui permettront d'obtenir, à partir de ces cellules, tel ou tel type de cellules différenciées. « Nous avons réussi à obtenir des neurones du striatum en 45 et 50 jours. Ce sont des neurones dont la dégradation joue notamment un rôle dans les maladies de Parkinson et de Huntington. Implantés dans un cerveau de rat, ces neurones humains se sont développés et multipliés in situ », donne-t-il comme exemple.   Criblage automatisé Chimiothèque. Un robot, qui a représenté un investissement de 1,2 million d'euros, est conçu pour gérer de façon entièrement automatisée la culture de cellules souches embryonnaires sur des plaques comprenant 96 « puits » qui sont autant de mini-boîtes de Pétri. Il peut ensuite lire la « réponse » de ces cellules aux molécules qui y sont testées (avec une capacité maximale de 80.000 molécules par campagne de criblage). « Le criblage n'a pas encore commencé , explique Marc Lechuga, ingénieur d'études d'I-Stem. Pour l'instant, nous en sommes au paramétrage des tests. Nous allons commencer par cribler la chimiothèque des molécules approuvées par la FDA (Food and Drug Administration), c'est-à-dire des molécules qui ont déjà été validées comme médicament dans d'autres indications, et ce dans trois maladies différentes », précise-t-il.

 

CATHERINE DUCRUET

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