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La deuxième édition de la Summer School Microfluidic for health, organisée par l’Initiative EASI Paris Région, s’est déroulée du 26 au 30 août à l’Institut Pierre-Gilles de Gennes à Paris. 24 participants sélectionnés sont venus échanger avec des intervenants de renommée internationale comme Jacques Lewiner et Patrick Tabeling, et des startups autour des enjeux de la microfluidique appliquée à la santé. L’événement avait pour objectifs de contribuer à la visibilité de l’excellence de la microfluidique en santé francilienne, de faire connaitre le potentiel économique et d’innovation de la microfluidique en santé, et de préparer la mise en place d’un dispositif plus pérenne qui favoriserait l’innovation en santé sur le territoire francilien. La Summer School a également remis son prix à l’équipe qui a remporté le défi « Microfluidics for health challenge », une compétition qui initiait les participants à l’entrepreunariat sur le thème de la délivrance de péptides médicaments via la microfluidique.
En préambule, Patrick Tabeling, professeur à ESPCI ParisTech, et pionnier de la microfluidique, a présenté les enjeux de la microfluidique, un vecteur d’innovation en santé qui va contribuer aux progrès de la recherche du diagnostic, des thérapies, notamment dans la lutte contre le cancer, de la délivrance des médicaments, et de l’accompagnement au plus près des patients. Patrick Tabeling « La microfluidique est la science de la manipulation des fluides à l’échelle microscopique. Or, le corps humain est un système microfluidique : les vaisseaux sanguins, les bronches et une partie du système digestif sont des systèmes microfluidiques ! Cette technologie est donc particulièrement adaptée pour mieux comprendre l’être humain. Elle offre, par exemple, la possibilité de séquencer l’ADN très rapidement. »
Roland Zengerle, University of Freiburg, a présenté lors de ses deux interventions sur l’ingénierie microfluidique les avantages des dispositifs microfluidiques centrifuges qui à travers le fractionnement d’un échantillon en milliers de microgouttelettes permettent une diversité de tests rapides, entièrement automatisés. Parmi ces tests figurent le génotypage à partir de prélèvement sanguin ou le diagnostic d’agent infectieux en 30 minutes au lit du patient.
Johnathan Cooper, University of Glasgow, a présenté, les développements actuels et futurs du monde de la microfluidique appliqué au diagnostic lors de deux conférences. Il a montré comment la microfluidique sur papier pouvait souscrire à l’identification, rapide et peu couteuse de bactéries, virus ou protozoaires. Il a illustré son intervention en décrivant, par exemple, comment un dispositif de microfluidique en papier, plié en 3 dimensions sauvait des vies dans des communautés rurales d’Afrique de l’est, grâce à la première campagne de dépistage de la malaria à partir d’une goutte de sang déposé sur un « Origami paper microfluidic » qui analyse le contenu en ADN de l’échantillon.
Charles Baroud, Ecole Polytechnique et Institut Pasteur, est intervenu, à deux occasions, sur les gouttelettes en expliquant les modifications qu’elles apportent aux flux microfluidiques. Il a décrit les mécanismes les plus utilisés qui sous-tendent les trois opérations principales sur les gouttelettes, à savoir la production de gouttelettes, le transport et la fusion. Il a ensuite présenté l’émergence d’autres inventions complémentaires sur la manipulation et l’interaction de gouttelettes pouvant conduire à l’élaboration de véritables laboratoires sur puce.
Florent Fouché, Microfactory, a proposé une introduction à la microfabrication.
Jean-Louis Viovy, Institut Curie, a présenté comment la microfluidique a révolutionné le secteur des organes sur puces, dispositifs miniaturisés visant ainsi à reproduire le fonctionnement d’organes humains pour accélérer la mise au point de nouveaux traitements et médicaments et en évitant certains tests sur les animaux. Des applications concrètes de ces organes sur puces existent dans le domaine des neurosciences, du cancer et la biologie du développement.
Sébastien Clerc, Yole Développement, a mis en avant la maturité de la technologie microfluidique en rappelant le nombre croissant d’entreprises développant des solutions microfluidiques et souligné l’immense diversité de ses applications. Il a cependant précisé qu’une bonne technologie seule n’est pas gage de succès. Elle doit notamment s’accompagner d’une grande solidité financière, d’une sécurité de la chaîne d’approvisionnement et d’un marché réglementé et accessible. Il a par ailleurs développé la vision de Yole du marché microfluidique, et les obstacles et défis auxquels elle a dû faire face.
Andrew Griffiths, ESPCI Paris, est intervenu sur le développement et l’utilisation des gouttes dans la recherche sur la cellule unique. Chaque cellule est différente, et réagit différemment d’une autre. Les laboratoires veulent donc comprendre ce qui se passe au niveau de la cellule. L’analyse du contenu de cellules uniques permet par exemple la caractérisation des mutations de cellules cancéreuses, la recherche de biomarqueurs prédictifs, la découverte de produits naturels, d’anticorps ou d’immunomodulateurs thérapeutiques.
Le développement de cette technologie permettra d’importants progrès notamment dans la compréhension des nouveaux traitements.
Valérie Taly, Université Paris Descartes et CNRS, a vanté les avantages des gouttes dans la recherche contre le cancer notamment grâce au séquençage génomique facilité par la microfluidique. En effet, partir d’un échantillon, séquencer le génome permet de mieux comprendre les systèmes biologiques et les comportements d’une tumeur. La microfluidique permet également des diagnostics plus précis sur les tumeurs cancéreuses, et permet notamment, via les techniques d’immunothérapie, d’apprendre aux cellules à développer des protéines capables de lutter contre la tumeur. Elle a illustré le passage du laboratoire à la clinique en montrant les récentes utilisations des techniques microfluidiques dans les études cliniques en oncologie.
Claire Poyart, Hôpital Cochin AP-HP, a illustré l’implémentation des techniques microfluidiques dans un laboratoire d’analyse au sein d’un grand hôpital parisien.
Les startups sont venues présenter leurs projets afin d’illustrer les applications de la microfluidique dans les domaines de la santé et de la cosmétique.
La première séance de pitchs a eu lieu mercredi avec les startups La Clarée, Milidrop, Poietis et Microfactory.
La Clarée développe, grâce à la microfluidique, de nouvelles solutions de lunettes pour la correction de la presbytie. Elle propose un nouveau concept de lunettes à focale variable offrant une parfaite vision automatiquement quelque soit la distance, dans un large champ de vision.
Milidrop utilise la technologie milli-fluidique qui repose sur la miniaturisation des cultures cellulaires. Chaque goutte est un réservoir indépendant qui remplace la boîte de Pétri ou l’incubateur. Cette technologie promet d’améliorer la productivité des recherches en biologie.
Poietis, spécialiste du bioprinting a développé une imprimante 3D laser capable d’imprimer des tissus humains à partir de cellules. Sa peau Poieskin est vendue aux laboratoires pharmaceutiques et entreprises cosmétiques afin qu’ils testent leurs nouveaux produits.
Microfactory a développé un pore artificiel et transparent pour des tests d’efficacité des anti-transpirants dans les conditions physiologiques humaines. Ce procédé ne nécessite aucun volontaire et donne des résultats plus précis et plus rapides que les méthodes actuelles. Il s’inscrit dans la politique interdisant, depuis 2013, les tests cosmétiques sur les animaux.
Astraveus démocratise la médecine cellulaire en évitant aux fabriquants des thérapies cellulaires et géniques de repenser leur protocole à chaque fois qu’elles augmentent leurs lots grâce à Lakhesys, un instrument capable de produire une thérapie cellulaire ou génique de manière entièrement automatisée.
Fluigent propose une vaste gamme de solutions pour les technologies microfluidiques qui offrent un contrôle, une automatisation, une précision et une facilité d’utilisation accrus. Compatibles avec les dispositifs de laboratoire sur puce et avec une grande variété de technologies microfluidiques, leurs outils ont permis d’initier le développement du premier poumon portable, une reproduction complètement vascularisée du muscle humain et d’autres instruments permettant à la science de progresser sans test sur les animaux.
Pour la première fois cette année, la Summer School a organisé son « Microfluidics for health challenge », un défi récompensant un projet innovant capable de répondre à une problématique de santé grâce à la microfluidique. Cette compétition, animée par le pôle de compétitivité Medicen Paris Région, proposait aux quatre équipes composées des 24 participants de s’initier à l’entreprenariat en préparant un pré-business plan sur la création d’une solution innovante sur le thème de « La délivrance des peptides via la technologie microfluidique ». Problème adressé, innovation développée, protection de la technologie, Identification du paysage concurrentiel, des clients potentiels, modèle d’entreprise, différentes étapes pour commercialiser le produit, ressources financières nécessaires… Les concurrents devaient répondre à toutes les étapes de la création d’une startup. Pour Jacques Lewiner : « La microfluidique marque l’avènement d’une nouvelle ère dans la santé et va révolutionner de nombreux secteurs. »
L’équipe internationale composée de Laura BARILLAS-MORA, Germany, Leibniz Institute for Plasma Science and Technology ; Charles DUCHENE, France, Aratinga.bio ; Marion GAUDEAU, France, IPGG ; Linda SONSTEVOLD, Norway, SINTEF, Applied research, technology and innovation ; Remigijus VASILIAUSKAS, France, Elvesys ; Micaela VITOR, France, Sanofi a été récompensée par le jury pour son projet Spatch qui proposait une solution pour le traitement du psoriasis.
« Avec la Summer School Microfluidics for health, l’Initiative EASI Paris Région qui œuvre pour l’Excellence Académique, Scientifique et Industrielle de la filière santé en Île-de-France est tout à fait dans ses missions », explique le Pr Bertrand Pulman, membre du Comité des Sages d’EASI. Il ajoute : « la Summer School valorise parfaitement l’excellence microfluidique en santé francilienne et avec le challenge, elle montre bien tout le potentiel économique de cette discipline et les formidables perspectives d’innovation en santé qui en découlent. Et au-delà, sa réussite est une reconnaissance de la mobilisation de l’ensemble de nos partenaires. EASI est une démarche collaborative qui fonctionne grâce à la mobilisation de nombreuses personnalités éminentes issues de l’écosystème santé francilien. Ce succès nous encourage à continuer de nous mobiliser et à poursuivre notre action collective ».
