Analyses pointues en biologie

Un domaine interdisciplinaire pour les X

Dossier : BiotechnologiesMagazine N°726 Juin/Juillet 2017
Par Élodie BRIENT-LITZLER (01)

Un pro­grès en bio­lo­gie s’appuie for­ce­ment sur une tech­nique inno­vante. C’est un domaine où la plu­ri­dis­ci­pli­na­ri­té du poly­tech­ni­cien fait mer­veille, mais le déve­lop­pe­ment de la car­rière passe par un che­mi­ne­ment exi­geant, qui exige une réflexion sur le sens des valeurs. La thèse est obli­ga­toire, il faut aller à l’é­tran­ger mais pen­ser à en reve­nir, faire ses choix en adé­qua­tion avec ses valeurs. 

Aujourd’hui, il est dif­fi­cile de conce­voir un pro­grès en bio­lo­gie qui ne s’appuierait pas sur une tech­nique inno­vante : séquen­çage d’ADN, spec­tro­mé­trie de masse pour l’analyse des micro-orga­nismes et pro­téines, micro­sco­pie de super­ré­so­lu­tion, ima­ge­rie mul­ti­mo­dale des tissus… 

“ Les nouvelles techniques vont avoir un impact sur notre manière d’envisager la médecine ”

Syd­ney Bren­ner, prix Nobel de phy­sio­lo­gie ou méde­cine en 2002, a affir­mé en 1980 : « Pro­gress in science depends on new tech­niques, new dis­co­ve­ries and new ideas, pro­ba­bly in that order. » 

Force est de consta­ter que c’est tou­jours le cas au XXIe siècle en bio­lo­gie, et que ces nou­velles tech­niques vont avoir un impact sur notre manière d’envisager la médecine. 

À titre d’illustration, la MIT Tech­no­lo­gy Review a sélec­tion­né en 2015, par­mi son pal­ma­rès annuel de dix break­through tech­no­lo­gies, quatre tech­no­lo­gies sus­cep­tibles de révo­lu­tion­ner la recherche bio­mé­di­cale : l’imagerie 3D, la nanoar­chi­tec­ture, la biop­sie liquide et les organoïdes. 

REPÈRES

De 2016 à 2021, on estime à 6,8 % le taux de croissance moyen annuel du marché de l’instrumentation pour les sciences de la vie, pour un volume de 64,52 Mds$ projeté en 2021 hors applications médicales (source : MarketResearch).
Ces technologies soutiennent la recherche, font avancer in fine la médecine, et ont un impact sociétal important.

« INTÈGRE DE MULTIPLES TECHNOLOGIES »

Asso­ciées à ce type de tech­niques, un ensemble de tech­no­lo­gies issues de la phy­sique, chi­mie et sciences de l’information jouent un rôle crucial. 

Le déve­lop­pe­ment d’une nou­velle tech­no­lo­gie pour les sciences de la vie néces­site sou­vent l’intégration : de bio­tech­no­lo­gies (ingé­nie­rie des sys­tèmes et molé­cules bio­lo­giques), de phy­sique, de chi­mie et phy­si­co­chi­mie (molé­cules orga­niques, maté­riaux, col­loïdes…) et de trai­te­ment du signal. 

La tech­no­lo­gie Illu­mi­na, à titre d’exemple, com­bine une réac­tion de séquen­çage, une sur­face nano­struc­tu­rée pour den­si­fier le nombre de réac­tions, des cir­cuits micro­flui­diques, une ima­ge­rie de la sur­face en fluo­res­cence mul­ti­cou­leur, et l’analyse de ces images per­met­tant de les conver­tir en infor­ma­tion génétique. 

On peut éga­le­ment noter que le récent prix Nobel pour la micro­sco­pie super­ré­so­lu­tive STED était… un prix Nobel de chi­mie ! Cette tech­no­lo­gie ne pour­rait en effet exis­ter sans les sondes fluo­res­centes asso­ciées, même si c’est leur com­bi­nai­son avec l’optique qui a per­mis d’imager des molé­cules uniques. 

« PARLE PLUSIEURS LANGAGES »

La R & D dans le domaine des tech­no­lo­gies pour les sciences de la vie sont extrê­me­ment plu­ri­dis­ci­pli­naires. Pour inno­ver dans ce domaine, il faut assem­bler des équipes com­pre­nant des experts de diverses com­pé­tences. Les poly­tech­ni­ciens ont cette capa­ci­té de « par­ler plu­sieurs lan­gages tech­niques » de par leur solide for­ma­tion ini­tiale plu­ri­dis­ci­pli­naire, d’excellent niveau et assez unique inter­na­tio­na­le­ment, et leur rapi­di­té à apprendre au contact de nou­veaux sujets. 

“ Le polytechnicien n’est rien dans ce domaine sans un PhD au niveau international ”

Ils peuvent de ce fait deve­nir des élé­ments moteurs au sein de ces équipes, après une spé­cia­li­sa­tion dans un domaine scien­ti­fique acquise lors d’une thèse. 

Pour résu­mer rapi­de­ment mon par­cours, après un mas­ter de bio­chi­mie et un double diplôme Chi­mie Paris, j’ai fait une thèse en ingé­nie­rie des pro­téines. J’ai ensuite tra­vaillé en R & D chez Ber­tin Tech­no­lo­gies puis à l’ESPCI sur des thé­ma­tiques liées à la bio­dé­tec­tion et la microfluidique. 

Je suis main­te­nant cores­pon­sable du Centre d’innovation et recherche tech­no­lo­gique de l’Institut Pas­teur. J’ai par­ti­ci­pé à des équipes de R & D en tant qu’experte en bio­chi­mie, mais j’ai pu consta­ter à quel point la com­pré­hen­sion de phé­no­mènes de phy­sique ou bien de sta­tis­tiques per­met­tait de mieux inter­agir avec le reste de l’équipe pour opti­mi­ser l’approche tech­nique globale. 

L’expérience de cette vraie com­plé­men­ta­ri­té, quand elle fait naître des idées et réa­li­sa­tions col­lec­tives, a été pour moi l’une de mes plus grandes satis­fac­tions professionnelles. 

« FAIS UNE THÈSE »

J’ai, déjà à l’époque, reçu et sui­vi cer­tains des conseils sui­vants. Quinze ans après, leur impor­tance est d’autant plus grande. D’abord : « Fais une thèse ». Je conseille à tous les élèves poly­tech­ni­ciens de faire une thèse de manière géné­rale. Mais si vous vou­lez tra­vailler dans le domaine des sciences de la vie, ce n’est plus une option. N’étant ni MD, ni PharmD, ni MBA, le poly­tech­ni­cien n’est rien dans ce domaine sans un PhD au niveau international. 

UNE R & D ESSENTIELLEMENT ÉTRANGÈRE

Les leaders du marché sont principalement nord-américains (Illumina, GE, Bio-Rad, Thermo Fisher Scientific…), et quasi absents du territoire français, du moins dans leur activité R & D. Un passage à l’étranger pendant les études ou après peut donc être bénéfique, voire simplement nécessaire pour trouver un emploi.

Dans tous les domaines, la thèse est un pas­sage obli­gé pour tra­vailler en R & D, mais dans les sciences de la vie/la san­té, elle l’est même pour d’autres types de métiers. 

Ensuite : « Tu apportes une plus-value à la bio­lo­gie par ta for­ma­tion en mathé­ma­tiques et en physique ». 

Aujourd’hui, on étu­die les sys­tèmes vivants avec des tech­no­lo­gies plus com­plexes, qui génèrent des don­nées plus riches, qui se par­tagent inter­na­tio­na­le­ment plus faci­le­ment. Il faut gérer des inter­faces avec la physique/chimie en début de chaîne ana­ly­tique et avec les mathé­ma­tiques appli­quées, les sta­tis­tiques et l’informatique pour ana­ly­ser les don­nées en bout de chaîne. 

La place de la paillasse de bio­lo­gie dans tout cela dimi­nue. La bio­lo­gie a plus besoin que jamais d’étudiants venant des sciences « dures ». Vous appren­drez le reste sur le tas sans problème. 

« VA À L’ÉTRANGER ? MAIS PENSE À REVENIR »


Aujourd’hui, on étu­die les sys­tèmes vivants avec des tech­no­lo­gies plus com­plexes, qui génèrent des don­nées plus riches, qui se par­tagent inter­na­tio­na­le­ment plus facilement.

Le tis­su indus­triel fran­çais dans le domaine des tech­no­lo­gies pour la bio­lo­gie est actuel­le­ment assez clair­se­mé et majo­ri­tai­re­ment com­po­sé de TPE – PME, certes très inno­vantes, mais posi­tion­nées sur des niches. 

Cepen­dant, il y a une oppor­tu­ni­té de conti­nuer à déve­lop­per cette indus­trie en France, où les com­pé­tences sont pré­sentes (labo­ra­toires aca­dé­miques, ingé­nieurs…). Si nous créons autant d’entreprises d’instrumentation en sciences de la vie qu’aux États-Unis, nous aurons aus­si notre Illu­mi­na national. 

« CONSTRUIS EN ADÉQUATION AVEC TES VALEURS »

La quête du sens nous rat­trape tôt ou tard. Ber­cés par le cou­rant, cer­tains amis poly­tech­ni­ciens de ma géné­ra­tion se réveillent après dix ans de car­rière en se posant la ques­tion de leur place et contri­bu­tion dans la société. 

La R & D autour des sciences du vivant pou­vant trou­ver direc­te­ment des appli­ca­tions en méde­cine, le sens est plus pré­gnant que dans d’autres types de car­rières. Il y a de nom­breuses autres pos­si­bi­li­tés, mais n’oubliez pas de faire vos choix en gar­dant ce recul.

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