Partenariats internationaux de recherche

Partenariats internationaux de recherche
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PRÉSENTATION //////////

L’Initiative Isite NExT s’appuie sur un plan d’actions ambitieux pour l’internationalisation de la recherche (attractivité de nouveaux chercheurs et nouvelles chercheuses sur le site, création de réseaux…). La mise en place des IRP, International Research Partnerships, dans les thématiques prioritaires de NExT qui sont l’industrie du futur et la santé du futur, est l’un de ces outils structurants pour le rayonnement international de la recherche nantaise.

L’objectif de ces IRP est d’établir des réseaux internationaux de recherche spécialisés dans les domaines prioritaires de NExT. Ces réseaux établis à l’échelle des unités de recherche doivent donc agir en catalyseurs de partenariats internationaux, nouveaux ou renforcés, avec des établissements de haut niveau. Un financement de 400 000€ par IRP sera attribué pendant trois ans à un groupe de recherche du site nantais souhaitant développer un partenariat avec des groupes de recherche à l’international travaillant sur la même thématique.

Piloté par NExT à travers une aide de l’État gérée par l’Agence Nationale de la Recherche au titre du Programme d’investissements d’Avenir (portant la référence ANR-16-IDEX-0007), le dispositif des IRP bénéficie d’un soutien financier de Nantes Métropole, de la Région Pays de la Loire et de l’Union européenne (FEDER).

1- Partenariats entre

Centrale Nantes, France – Université de Nantes, France – CNRS, France –  California Institute of Technology, Etats-Unis –  Universität Bonn, Allemagne

Projet « Integrated Data-Driven Engineering for Advanced Manufacturing »

Nous vivons dans un monde où les données sont devenues omniprésentes dans la vie quotidienne. Mais qu’en est-il en ingénierie, en particulier dans le domaine des matériaux et des procédés ? Là aussi les données sont devenues abondantes, notamment grâce aux progrès réalisés en imagerie (mesures de champs, tomographie) et au développement d’approches de calcul intensif en physique et mécanique des matériaux (dynamique moléculaire, méthodes multi-échelles). L’utilisation de ces données dans les outils numériques destinés à prédire la réponse mécanique des matériaux, lors de leur fabrication ou en service, repose cependant de façon critique sur l’utilisation de modèles empiriques de comportement, sujets à une incertitude difficile à maîtriser complètement. Le projet iDDrEAM a donc pour objectif de proposer un nouveau paradigme évitant l’écueil des modèles constitutifs, en utilisant directement les données dans les simulations numériques. Ce nouveau paradigme permet une interaction étroite entre la mesure des données matériaux et leur exploitation numérique, tout en offrant la perspective d’une quantification intégrée des incertitudes, ce qui pourrait avoir un impact significatif sur le cycle de conception, en particuliers pour les méthodes de fabrication avancées (composites, fabrication additive). Des applications potentielles sont également envisagées en biomécanique et mécanobiologie.

2- Partenariat entre

Centrale Nantes, France – CNRS, France – Technical University of Denmark, Danemark – University of Melbourne, Australie – Univeristy of Washington, Etats-Unis – University of Sydney, Australie – Indian Institute of Technology, Inde – Institute of Marine Engineering, Italie

Projet : WASANO

Dans le contexte industriel de la région nantaise, le secteur maritime est de première importance. Il entend répondre à l’objectif d’une gestion efficace et soutenable des activités en mer (sécurité, efficacité énergétique, etc.) et soutient le développement récent des énergies marines renouvelables. Au niveau local, national et international, ce secteur fait face à de nombreux défis associés à la complexité et la sévérité du milieu océanique. Un des défis les plus importants à l’heure actuelle est de prendre en compte les conditions extrêmes dans le design des structures marines. Ces conditions environnementales, ainsi que les réponses induites, impliquent des phénomènes physiques très complexes. Il en résulte que les procédures actuelles d’évaluation des réponses extrêmes sont peu précises. Pour pallier à cette imprécision, les règlements des sociétés de classification considèrent donc des facteurs de sécurité, qui peuvent se révéler inadaptés. Le projet s’intéresse donc au problème de la description précise et contrôlée des conditions environnementales dans le génie océanique. Pour surmonter les nombreux verrous scientifiques identifiés, le projet va proposer des méthodes innovantes pour : i) définir les états de mer responsables des réponses extrêmes des structures en mer et ii) reproduire ces états de mer en bassin de houle. Cette reproduction sera faite conjointement à l’aide de simulations numériques et d’expériences à échelle réduite (bassins d’essais de Centrale de Nantes).

En raison de la grande diversité des thématiques scientifiques nécessaires au projet (statistiques, physique fondamentale, modélisation expérimentale et numérique, etc.), il existe un besoin important de fédérer des experts dans ces différents domaines. Le projet WASANO a donc pour objectif de créer un consortium international afin d’établir des procédures de référence.

3- Partenariats entre

Université de Nantes, France – CNRS, France – IMT Atlantique, France – Inserm, France, Institut de Cancérologie de l’Ouest, France – Stony Brook University, USA – Hunter College CUNY (College University of New York), USA – University of Wisconsin, USA – TRIUMF/UBC, Canada

Projet : « International Consortium on scaNdium radio-isotopes (ICoN)

La biologie et l’épidémiologie des cancers de la prostate et du sein partagent de nombreuses similitudes, y compris un risque élevé à vie, une fréquence accrue et le développement de métastases osseuses. Les deux types de cancer sont dits hormono-dépendants, avec un pronostic très mauvais quand ils n’expriment pas les récepteurs hormonaux. Les cancers récurrents ou métastatiques peuvent être initialement contrôlés par un traitement hormonal, mais ils finissent par devenir résistants aux hormones et nécessitent des traitements de deuxième intention.

La radiothérapie ciblée, dont la radioimmunothérapie (RIT) est un traitement du cancer particulièrement innovant, notamment pour les maladies métastatiques. Il est basé sur l’utilisation d’un vecteur spécifique de la cellule cible à détruire marqué avec un élément radioactif. Les molécules radiomarquées sont également utilisées in vivo pour le diagnostic par la Tomographie par Emission de Positron (TEP). Le scandium est un élément novateur pour la médecine nucléaire pour l’imagerie par TEP (44Sc) comme pour la RIT (47Sc). Ce projet vise à évaluer ces nouveaux médicaments à un stade préclinique, afin d’aller rapidement à l’étape clinique.

4- Partenariat entre

Amsterdam UMC, Pays-Bas – National Cerabral and Cardiovascular Center, Osaka, Japon – Max Planck Institute for Molecular genetics, Berlin, Allemagne – Institut du Thorax, Inserm Grand Ouest, Nantes, France.

Projet : VERACITIES

L’institut du thorax est une structure à la pointe de la recherche translationnelle contre les maladies cardiaques, vasculaires et métaboliques dont l’objectif premier est l’amélioration des soins en combinant la recherche fondamentale et l’activité clinique. Au sein de l’institut, trois équipes « Génétique cardiovasculaire », « Arythmie cardiaque » et « Dyslipidémies et lipotoxicité  » respectivement conduites par Jean-Jacques Schott, Flavien Charpentier et Bertrand Cariou se sont rassemblées pour donner naissance au programme VERACITIES – new mechanisms for VEntricular aRrhythmia And CardIomeTabolic dIseasES.

Porté par Jean-Jacques Schott, VERACITIES est lauréat de l’appel à projets NExT « International Research Partnerships » et recevra 400 K€ sur 3 ans pour animer ce réseau international de recherche, avec notamment la mise en place de 2 thèses en co-tutelle et une thèse en co-direction. Ce financement permettra également à trois étudiants en Master d’avoir leur première expérience à l’étranger, deux d’entre eux (un Japonais et un Néerlandais) seront accueillis à Nantes. Enfin VERACITIES accompagnera  la mobilité de chercheurs Nantais vers les différents laboratoires étrangers de ce réseau.

Objectif scientifique : développer des approches innovantes de génétique et d’épigénétique appliquées aux arythmies ventriculaires à risque de mort subite et aux dyslipidémies pour la découverte de biomarqueurs et vers la médecine personnalisée.

5- Partenariat entre

Université de Nantes, France – Centrale Nantes, France – IMT Atlantique, France – CNRS, France – Sao Paulo University – Chulalongkorn University, Thaïlande – University of Liverpool, Angleterre – University of Cambridge, Angleterre – Institute of Clinical Molecular Biology, Allemagne – Kingston University London, Angleterre – University of California San Francisco, Etats-Unis – University of Oslo, Norvège – Univeristy of KwaZulu-Natal – Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho, Brésil – Genomics Research Center/University of Chicago, Etats-Unis – McGill Montréal, Canada

Projet : SHLARC

Au cours de la dernière décennie, l’avènement des études d’association pangénomique (GWAS) a montré que des marqueurs génomiques simples (ou SNP) au sein de la région des HLA représentent environ 25% des associations rapportées, en particulier avec les maladies liées au système immunitaire, illustrant le rôle essentiel de cette région dans les mécanismes physiopathologiques. Cependant, ces SNPs sont peu informatifs sur le plan fonctionnel et tirent leur signal des allèles HLA, une combinaison complexe de nombreux SNPs, cruciale pour la présentation d’antigènes au système immunitaire. Le typage des allèles HLA reste aujourd’hui encore complexe, onéreux et long, et l’imputation des allèles HLA à partir des données SNP offre une alternative statistique simple et efficace au typage HLA actuel, en réduisant simultanément les coûts et les délais. L’ambition du SNP-HLA Reference Consortium (SHLARC) est d’améliorer et faciliter l’inférence statistique des allèles HLA pour la communauté internationale.

Pour cela, le SHLARC s’est fixé 3 objectifs principaux :

  1. Données. En récoltant des données venant du monde entier, nous augmenterons la quantité de données SNP + HLA disponibles ainsi que leur diversité, afin d’améliorer la performance de l’imputation HLA à partir de SNP.
  2. Recherche. Les solutions d’imputation SNP-HLA peuvent être optimisées. Des améliorations de précision, en particulier dans des populations plus diverses et/ou mélangées génétiquement, sont encore possibles avec les logiciels existants, en particulier avec l’outil HIBAG. Par ailleurs, le développement de nouvelles approches d’intelligence artificielle telles que le deep learning pourrait révéler de nouvelles méthodes efficaces d’imputation HLA.

III. Accessibilité. Notre réseau envisage de rendre l’imputation disponible sur une plateforme Web librement accessible sur laquelle les chercheurs pourraient déposer leurs données et obtenir la meilleure imputation HLA possible. Cela nécessite un accès à une infrastructure informatique dédiée, que nous pouvons proposer à Nantes avec les supercalculateurs CCIPL (Université de Nantes) et Liger (École Centrale de Nantes).

Le SHLARC regroupe pour l’instant 15 partenaires provenant de tous les continents. Notre projet va ainsi permettre d’établir des partenariats fructueux et durables avec de nombreux chercheurs de niveau mondial, notamment via la rencontre des différents acteurs de ce réseau à Nantes en 2020 et lors du workshop HLA à Amsterdam en mai 2021 (ihiw18.org). Des mobilités internationales (notamment des étudiants) contribueront à poursuivre ces échanges de façon constructive. Enfin, nous accompagnerons également un doctorant en cotutelle entre les universités de Nantes et de São Paulo.

6- Partenariat entre

Université de Nantes, France – CNRS, France – IMT Atlantique, France – IFSTTAR, France – UCLA, États-Unis

Projet : DISCUS

Le projet DISCUS vise à développer des solutions innovantes répondant aux enjeux du développement durable en milieu ultra-urbain, en visant l’optimisation des liens entre alimentation, énergie et eau. Pour ce faire, DISCUS réunis des équipes basées à Nantes et à Los Angeles (UCLA). Les deux villes sont situées à proximité d’un océan (Pacifique ou Atlantique), dotées d’activités industrielles et commerciales importantes (aérospatiale, énergie, par exemple) et de ports commerciaux (San Pedro / Long Beach et Saint Nazaire). Ils ont une densité de population similaire variant entre 3 000 (Los Angeles) et 4 500 (Nantes) personnes / km2. Toutes deux sont également le siège d’une activité académique forte et bien établie.

Grâce à cette collaboration internationale, les défis et les opportunités existant dans chacun de ces pays, ayant des échelles urbaines, des cadres de réglementation et des écosystèmes économiques et entrepreneuriaux différents, pourront être comparés. Cela donnera la cadre d’études pour proposer et développer des solutions utilisables et adaptables à divers environnements urbains. La mise en œuvre de solutions répondant aux défis du développement durable des centres urbains est par essence multidisciplinaire. Les défis sont en effet (i) technologiques et scientifiques pour développer des solutions innovantes et respectueuses de l’environnement pouvant être déployées à l’échelle d’un bâtiment, d’un quartier entier et d’une métropole; (ii) sociétaux et comportementaux car leur déploiement nécessitera l’acceptabilité et des changements de pratiques de la part des individus et des communautés; (iii) économiques car le déploiement réussi des solutions développées et la transformation nécessaire des communautés ne peuvent être atteints que si elles sont financièrement viables pour toutes les parties prenantes.

L’approche de DISCUS est intentionnellement interdisciplinaire et englobe les sciences, la technologie, l’économie, les politiques et la communication, de manière à prendre en compte les multiples aspects du développement durable dans un environnement urbain.

Le projet DISCUS concentrera en particulier ses efforts sur les aspects suivants: (1) Développement de bioprocédés impliquant des microalgues pour l’optimisation simultanée de l’efficacité énergétique et de la dépollution des effluents gazeux et liquides des bâtiments. (2) Développement de matériaux avancés pour la conversion, le stockage et l’efficacité énergétiques dans les bâtiments visant une consommation énergétique nulle. (3) Développement de modèles multi-échelles (bâtiments et échelle territoriale) pour la mise en place de schémas d’intégration optimisés basés sur des critères de décision technoéconomiques et environnementaux.

Le projet DISCUS soutiendra financièrement des séminaires d’échange entre les chercheurs et trois thèses qui seront réalisées dans les équipes nantaises et californiennes. Le cadre international collaboratif de DISCUS vise à jeter les bases d’une collaboration internationale à long terme entre les équipes NExT et UCLA sur la thématique générale du développement durable en milieu urbain.

Objet de l’appel à projet
Chacun des partenariats est financé à hauteur de 400 000 € sur 3 ans.

Soutien financier : Piloté par NExT à travers une aide de l’Etat gérée par l’Agence Nationale de la Recherche au titre du Programme d’investissements d’Avenir (portant la référence ANR-16-IDEX-0007), le projet bénéficie d’un soutien financier de Nantes Métropole, de la Région Pays de la Loire et de l’Union européenne (FEDER).