MétaboParis-Santé : première plateforme nationale d’analyse métabolique par RMN

Le Laboratoire de chimie et biochimie pharmacologiques et toxicologiques (Université Paris Cité/CNRS) est le premier en France à s’être doté du système IVDr d’analyse métabolique à haut débit par résonance magnétique nucléaire, des fluides biologiques chez l’humain.

Spectre d’un échantillon d’urine 

Profil lipoprotéique obtenu à partir d’une prise de sang

En novembre 2019, Université Paris Cité, via son laboratoire de Chimie et Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques (UMR 8601 CNRS) s’est doté d’un nouveau système dénommé IVDr (In Vitro Diagnostic research), installé au sein de sa plateforme d’analyse MétaboParis-Santé, gérée par l’unité mixte de service BioMedTech Facilities*.

Une vitrine nationale et un centre de référence

Première plateforme française à bénéficier du système IVDr (In Vitro Diagnostic research), MétaboParis-Santé est devenue un centre de référence pour ce type d’analyses. Le système IVDr permet notamment d’analyser des échantillons pouvant être facilement prélevés chez l’humain, tels que du plasma, du sérum ou de l’urine, et permet d’obtenir automatiquement la composition des principaux métabolites présents dans les liquides biologiques, grâce à une analyse par résonance magnétique, le tout en moins de 15 minutes. Développé par la société Bruker, cet équipement est capable de traiter 100 échantillons par jour.

Le potentiel de la technique, basée sur le même principe que l’IRM, est extrêmement puissant, et ses possibilités sont de nos jours continuellement améliorées par des travaux de recherche telles que ceux menés par l’équipe de RMN (résonance magnétique nucléaire) des substances d’intérêt biologique au sein du laboratoire de Chimie et Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques.

Alors que l’IRM est utilisée en médecine pour obtenir une image détaillée de notre corps et de ses organes, l’analyse métabolique par RMN a été développée pour établir une cartographie extrêmement précise, à l’échelle moléculaire, de la composition chimique de notre organisme. Ce système est d’ores et déjà capable d’identifier les marqueurs biologiques caractéristiques de maladies métaboliques rares ou orphelines, depuis le nouveau-né jusqu’à l’adulte.

Des apports en recherche, des avancées en médecine personnalisée

Si la technologie est encore utilisée à ce jour en recherche aux fins d’explorer l’ensemble des possibilités qu’elle offre, les informations qui pourront être recueillies sont essentielles pour le suivi de la santé de chacun.

Les métabolites correspondent aux milliers de molécules présentes dans notre corps, et jouent un rôle clé dans son fonctionnement. Leurs variations reflètent à la fois notre patrimoine génétique, propre à chaque individu, mais également l’influence du mode de vie (alimentation, activité physique, …) ou de l’environnement (pollution, qualité de vie, …) sur notre santé. Les analyses réalisées sur les métabolites permettront donc de mieux déceler de nombreuses maladies métaboliques et de comprendre comment elles perturbent le fonctionnement des cellules de notre corps. Dans ce contexte, ce nouveau système d’analyse IVDr constitue un atout majeur pour traiter des affections qui présentent un réel enjeu de santé publique : « Les analyses de sang permettront par exemple de faire une meilleure évaluation des risques cardio-vasculaires en établissant un profil lipidique contenant 115 paramètres, bien plus détaillé que celui fourni par les laboratoires d’analyse biologique classiques » explique Gildas Bertho (Ingénieur de Recherche CNRS, directeur scientifique de la plateforme MétaboParis-Santé). IVDr constitue donc un nouveau pas important franchi vers la médecine de précision.

IVDr est un outil particulièrement puissant offrant une technique parfaitement standardisée, de la préparation à l’interprétation des données, permettant ainsi de comparer des résultats sur des populations larges et géographiquement dispersées.

IVDr et Covid

Aujourd’hui, l’énorme potentiel d’analyses que permet IVDr est exploité dans la recherche sur la Covid. Si l’on sait que la Covid perturbe l’équilibre métabolique de l’organisme, IVDr a permis de caractériser des déséquilibres particuliers et spécifiques entre les formes légères et les formes graves de Covid. La suite des recherches devrait permettre de caractériser les profils métaboliques de personnes présentant des formes de Covid long. En effet, une équipe anglo-australienne possédant le système IVDr vient tout juste d’identifier des marqueurs fiables d’infection au SARS-CoV-2, prometteurs dans l’évaluation fonctionnelle du processus de guérison de la maladie chez les patients (Anal. Chem. 2021, 93, 3976). Une meilleure compréhension des perturbations liées à ces formes longues de la maladie pourrait, à terme, permettre de détecter les patients les plus à risque de développer des complications pour mieux les anticiper et améliorer la prise en charge des patients.

https://youtu.be/WXFkNBMelsY​

Pour en savoir plus

• NMR Spectroscopic Windows on the Systemic Effects of SARS-CoV-2 Infection on Plasma Lipoproteins and Metabolites in Relation to Circulating Cytokines (DOI: https://dx.doi.org/10.1021/acs.jproteome.0c00876)
• Diffusion and Relaxation Edited Proton NMR Spectroscopy of Plasma Reveals a High-Fidelity Supramolecular Biomarker Signature of SARS-CoV-2 Infection (DOI: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.0c04952)

*BioMedTech Facilities

Laboratoire  Inserm  | CNRS | Université Paris Cité

Contacts

Site web de la plateforme

Gildas Bertho
Directeur de MétaboParis-Santé

Nicolas Giraud
Responsable de l’équipe de recherche RMN des Substances Biologiques
UMR8601 CNRS, Université Paris Cité

Cédric Caradeuc
Directeur opérationnel, MétaboParis-Santé