Compte rendu des élus du CSI INSIS 1er mars 2016

mercredi 15 mars 2017
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Compte rendu des élus du CSI INSIS 1er mars 2016 - Version PDF

1. Approbation du compte rendu de la réunion du 15 décembre 2015

Le compte rendu du CSI du 15 décembre 2015 est approuvé à l’unanimité (16 votants).

2. Discussion autour de la Question Scientifique ‘Bioprinting 3D ou 4D’

Trois intervenants ont été conviés à présenter au CSI INSIS un état de l’art sur la bio impression, ainsi que les enjeux scientifiques de cette thématique en fort développement.

Présentation de Fabien GUILLEMOT

Fabien GUILLEMOT a obtenu un doctorat en sciences des matériaux à Rennes en 2000 et et une habilitation à diriger des recherches en 2009 à Bordeaux. Il a quitté le laboratoire « Biotis » de l’INSERM pour créer à Pessac, en 2014, « Poietis », unique startup en France à travailler sur l’impression 3D de tissus vivants. Il présente un exposé sur l’intérêt de la Bioimpression pour traiter de la complexité des tissus.

Fabien GUILLEMOT présente la situation actuelle de cette problématique. Le développement et la fabrication de tissus biologiques représentent des enjeux socioéconomiques majeurs, évalués à 15 Milliards de dollars en 2014, et qui devraient doubler d’ici 2018. Il explique les principes qui régissent le mariage entre les technologies d’impression 3D et la biologie cellulaire afin de fabriquer, couche par couche, des tissus biologiques.

Le principe innovant de « Poietis » est d’imprimer de la matière vivante grâce à de la lumière laser. Le laser par sa très haute définition, permet de reproduire la complexité des tissus avec une précision très élevée (de l’ordre de 20 microns). L’imprimante dépose des micro-gouttelettes contenant des cellules, couche par couche, selon un modèle prédéfini par ordinateur et inspiré de tissus existants. Ces modèles numériques permettent non seulement d’organiser les cellules au départ, mais également d’anticiper la façon dont elles vont interagir dans le temps, le laser permet de guider l’auto-organisation des cellules. La durée de ces expériences se chiffre en jours, voire en semaines. La méthode permet d’assurer la viabilité des cellules, mais des blessures cellulaires restent constatées qui dépendent de la composition de l’encre biologique, des interactions des composants cellulaires avec la lumière (ADN /UV), des effets thermiques et de considérations relevant de la micro-fluidique (pression produite pendant la croissance des bulles - contrainte de cisaillement dans le jet (viscosité, vitesse de réaction) - conditions d’atterrissage des gouttes)…

Le domaine majeur sur lequel travaillent les chercheurs de « Poietis » est la reproduction de la peau. L’objectif est la réparation de tissus. L’entreprise fonde son développement sur le potentiel que représentent les tests en recherche cosmétique et pharmaceutique. L’enjeu est d’autant plus grand que les tests sur animaux pour les cosmétiques sont interdits depuis 2013 dans l’Union Européenne. Pour la recherche pharmaceutique, il s’agit de reproduire des "peaux saines" et des "peaux pathologiques". En matière médicale, le but à environ 10 ans est de fabriquer des greffons de peau assimilables par le greffé, car fabriqués à partir de ses propres cellules. Des tests récents sur une souris blessée au crâne ont mis en évidence la façon dont la bio-impression par laser pouvait contribuer à la réparation osseuse directement sur le sujet.

Il reste beaucoup de chantiers qui concernent la dimension des échantillons, la relation entre la structure et la fonction, la résolution de l’imprimante, la programmation de la position des cellules, la dynamique du destin cellulaire (migration, prolifération, différenciation…)

Présentation de Laurent MALAQUIN

Laurent MALAQUIN a obtenu son doctorat en 2004 et a rejoint le laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes (LAAS) après avoir été chercheur à l’Institut Curie. Il travaille dans l’équipe NanoBioSystèmes sur les enjeux fondamentaux de la nanobiotechnologie. Ce groupe du LAAS cherche à appliquer les micro/nanosystèmes à des problèmes issus de la biologie, mais également à s’inspirer de la biologie pour le développement de nouveaux concepts de nanosystèmes. Sont abordés l’étude des cellules vivantes et de leur interaction avec l’environnement, l’intégration de biomolécules et matériaux innovants dans des nanodispositifs, les biocapteurs et les bioimplants. Laurent MALAQUIN travaille à cette dernière thématique et présente un exposé sur les Technologies pour la Bioimpression 3D.

Laurent MALAQUIN débute son exposé par un état de l’art (historique, définition…) sur un thème de recherche qui démarre un cycle qui n’atteindra pas sa maturation avant 10 ans. Il explique que, quelque soit le but à atteindre, le succès dépend du bon choix du Matériau, du Procédé de fabrication et d’un Logiciel approprié. Deux approches sont possibles, l’ensemencement cellulaire sur une matrice imprimée en échafaudage, ou l’impression de cellule et de la matrice extracellulaire simultanément. La viabilité, aptitude qu’ont les cellules à “survivre” après l’impression et durant la phase de maturation, reste un point crucial qui nécessite encore des efforts importants de recherche.

Il décrit les trois types de bio impression actuellement en cours d’expérimentation : l’impression par jet d’encre biologique, l’impression par micro extrusion et l’impression
assistée par laser. Les propos sont illustrés d’exemples de diverses réalisations (reconstitution faciale, implant osseux, prothèses auditives, artère pulmonaire ou valves aortiques…) et de références à des produits déjà commercialisés (matériaux, procédés).
Les avantages et inconvénients de chaque méthode sont identifiés. Une analyse quantitative de divers indicateurs (temps de préparation, vitesse d’impression, résolution, prix, viscosité, viabilité et densité cellulaire…) permet une comparaison de ces méthodes.

L’imprimante jet d’encre projette des micro-gouttelettes contenant des cellules (la bio-encre).
L’éjection des gouttelettes est provoquée par un procédé thermique ou piézoélectrique. Ce procédé s’apparente à celui des imprimantes 3D plastiques. Cette technologie est la plus abordable et la plus facile d’utilisation avec un temps de préparation minime et un coût peu élevé. Le temps d’impression est faible mais la résolution est mauvaise, et de ce fait le développement des cellules reste aléatoire. Cette technique est limitée aux encres peu concentrées en cellules (sinon obstruction des têtes d’impression). Des contraintes de cisaillement importantes sont imposées aux cellules lors du passage dans l’orifice. Ces inconvénients la rendent pour l’instant inadaptée pour imprimer des tissus complexes.

La micro extrusion, méthode qui a commencé à être commercialisée, fonctionne grâce à deux têtes d’impression. L’une dépose un gel et l’autre les cellules. Les cellules sont poussées dans une micro seringue et déposées grâce à une aiguille. Les couches sont déposées en alternance. Le gel qui structure l’assemblage de couches de cellules, semblable à un échafaudage, est ensuite dissout favorisant ainsi la fusion des cellules. La technique est simple, mais le coût est très élevé. La densité est meilleure, mais la résolution est faible. La viabilité des cellules est faible et reste à améliorer.

Une impulsion Laser focalisée, dirigée sur un film d’encre étalé sur une plaque de verre, entraîne la formation d’un jet d’encre vers un substrat sur lequel sont collectées les micro-gouttelettes de cellules. Les encres cellulaires consistent en une suspension de cellules dans un milieu spécifique. Avant leur mise en suspension, les cellules sont cultivées dans des conditions classiques de culture cellulaire. Puis elles sont placées dans un milieu liquide spécifique, contrôlé et adapté pour assurer la conservation de l’intégrité des cellules au cours de l’impression. En contrôlant les conditions physiques de l’éjection (énergie…), on peut contrôler le volume de matière ainsi que la position à chaque impulsion. Le volume des gouttelettes peut être contrôlé précisément ( picolitre). Des motifs complexes de cellules sont obtenus par un balayage rapide de la cartouche par le Laser (10 000 gouttelettes par seconde).
Les volumes déposés dépendent de l’énergie de l’impulsion Laser, de la viscosité de l’encre cellulaire, de la tension de surface et de l’épaisseur du film de la cartouche. Le contrôle de ces paramètres permet de définir un "régime d’éjection" optimal. La haute résolution et l’absence d’orifice, qui assure une excellente viabilité cellulaire, en font une méthode prometteuse dont la robustesse reste à démontrer (instrument non commercialisé).

Présentation de Jean Claude ANDRÉ

Chargé de recherche (Nancy, 1971- 1980) puis Directeur de recherche au CNRS, Jean Claude ANDRÉ est DRCE émérite depuis le septembre 2009. Lors de sa carrière il a été, entre autre, Conseiller du Directeur Scientifique du Département des Sciences pour l’Ingénieur du CNRS (1986 -1991) puis Directeur Scientifique Adjoint de ce même Département (1992 – 1995). En 1984, il dépose avec Alain le Méhauté (Alcatel) et Olivier de Wiite (Cilas) le brevet du procédé dit de stéréo lithographie, 1ère technique d’impression 3D (qui donnera le nom à l’extension du fichier STL permettant encore aujourd’hui le pilotage des machines). Il est actuellement conseiller de J.Y. Marzin et présente un exposé intitulé « Pour une approche épistémologique du bio-printing pour tenter de moins mutiler la recherche sur les objets-frontières ? ».

Le discours relate une vision de l’évolution de l’impression 3D, invention française mal protégée. Les utilisations sont aujourd’hui diverses, les promesses innombrables, et se posent d’emblée la question de la propriété industrielle. C’est une révolution à venir pour le domaine médical et biomédical : prothèses, implants dentaires, moules pour gouttières dentaires… Le marché de la bio impression est déjà annoncé comme immense avec des bénéfices estimés en rapport avec la demande potentielle, alors que le stade de la faisabilité biologique est encore à atteindre.

Le bio-printing appartient à l’ingénierie du vivant ou à la bio-ingénierie, qui intègre les sciences physiques, chimiques, mathématiques, ainsi que les principes d’ingénierie pour étudier la biologie, la médecine, les comportements et la santé : il vise la fabrication d’organes vivants. Il s’agit donc de pratiquer une vraie interdisciplinarité pour favoriser la créativité. Il y a là un défi mal engagé, car les forces en présence analysent ce concept plus par le biais des contraintes technologiques que par celui des contraintes biologiques. Une vision à long terme doit envisager un interfaçage et des contraintes pleinement associées.

L’apprentissage d’un langage de communication commun doit permettre de réfléchir aux meilleures façons d’explorer ce domaine porteur, sans qu’on puisse aujourd’hui savoir si l’on saura définir, dans tous les cas, une relation causale entre les tissus créés et la fonctionnalité attendue.

C’est un sujet qui nécessite d’accepter de plonger dans l’inconnu, même si l’insécurité déstabilise. Il faut pouvoir imaginer la vie du projet sans se laisser enfermer dans une répartition horaire entre disciplines. Il faut apprendre à partager ses savoirs et accepter que les chercheurs mettent en oeuvre des séquences qui ne sont pas propres à leurs disciplines.

L’INSIS doit définir un cadre d’action dès le départ et intégrer un animateur dans une opération interdisciplinaire. Mais il faut laisser au groupe le soin de définir son mode d’organisation et la prise de risque. Il faut soutenir le projet en ayant, a priori, pas trop d’idées préconçues et en mettant à profit des approches sortant des sentiers battus.
Dans ces conditions il est possible d’envisager de s’attaquer à des verrous supplémentaires dont certains relèvent du conceptuel : un choix complexe de supports pour le développement de systèmes utilisant des cellules vivantes ; des cellules d’origine variable en fonction de la finalité retenue ; la croissance intermédiaire des cellules avant dépôt…

Lors des discussions ont été abordés les points suivants :
- le positionnement national et international des laboratoires et entreprises françaises (c’est une communauté assez restreinte où la France, sans être leader, tient sa place).
- la nécessité de développer des modèles prédictifs car il n’est pas possible de trouver la bonne structure organisationnelle juste par l’expérimental (Big Data, CAO etc…),
- le verrou est principalement celui de la survie des cellules : vascularisation, génotoxicité…
- la bio impression d’organes ou celle d’échantillons, ne relèvent pas de la même échelle et posent encore de nombreux problèmes,
- la contamination des cellules lors de l’impression n’est pas un problème difficile à prévenir,
- les publications concernant la bio impression sont pratiquement inexistantes en CID 54, alors que la thématique relève de la transdisciplinarité,
- le leadership mondial est un enjeu considérable. A-t-on une structure et un pilotage nous permettant de jouer un rôle majeur dans ce secteur ?

3. Point statutaire : Propositions de nomination aux jurys d’admission 2016 des chargés de recherche pour les sections et la CID 54

Décret n°84-1185 du 27 décembre 1984 relatifs aux statuts particuliers des corps de
fonctionnaire du CNRS

Jury d’admission CR
Titulaires Suppléants
M. Christian Bergaud / DR2 élu M. Raffaele Colombelli / DR2 élu
M. Claude Verdier / DR1 élu MME. Maurine Montagnat rentier / CR1 nommée
M. Jacques Magnaudet / DR MME. Domingo Pascale / DR2 nommée
M. Scherman Daniel / DR1/élu
MME. Michèle Basseville / DR1 élue

La liste est approuvée à l’unanimité (16 votants)

Jury d’admission CR-CID

Titulaire Suppléants
MME. Loubière Karine / CR1 élue MME. Helen Reveron Cabotte /CR1 élue

La liste est approuvée à l’unanimité (16 votants)

4. Points d’actualité par Y. Rémond pour l’INSIS

• Modification de l’organigramme du CNRS
- Anne Peyroche : Directrice Générale Déléguée à la Science
- Nicolas Castoldi : Délégué Général à la valorisation du CNRS et conseiller juridique du président, Alain Fuchs. A ce titre, il devient membre du directoire du CNRS. Il s’agit d’une fonction nouvelle, créée afin de renforcer le pilotage et la coordination de l’ensemble des activités de l’organisme en matière de valorisation et de transfert.
- Reynald Pain : nouveau directeur de l’IN2P3
- Alain Schuhl : nouveau directeur de l’INP

• Un commentaire par rapport aux discussions de la matinée
La création d’un GDR, l’organisation d’un colloque, d’une école d’été ou toute autre forme de soutien à la thématique « Bio impression » sont possibles dans le respect des moyens contraints de l’Institut. Il faut cependant en exprimer la demande. Il faut aussi souligner que 2016 est l’année de « l’Ingénierie pour la santé » et qu’à ce titre une campagne de PEPS à été lancée sur ce thème (142 dépôts de projet dont 20 à 30 seront sélectionnés et financés par les 300k€ dédiés). Pour clore ce commentaire il faut souligner que l’INSIS et l’INSERM travaillent en continu à l’harmonisation des programmes scientifiques communs, entre autres dans le cadre des ART (Accélérateurs Recherche Technologie).

• Le CNRS, en tant qu’institution, va être évalué par un comité international d’évaluation francophone. L’évaluation sera conduite sur deux volets : Analyse et Prospective.

• L’évaluation des laboratoires de la vague B se termine. Il ressort que l’absence de notation a contribué à détendre l’ambiance lors des débats, mais que la tutelle universitaire à toujours tendance à trop vouloir cataloguer les chercheurs dans des structures, figeant de ce fait des situations qui ne devraient pas l’être. Enfin l’HCERES, qui revendique son indépendance vis-à-vis des organismes, envisagerait la présence d’IT dans les comités pour la vague C.

• L’analyse des candidatures aux postes de CR pour la campagne 2016 montre qu’il y a un taux de candidates en baisse flagrante et que l’âge moyen des candidats est plus élevé.

• L’avis conjoint de l’INSERM et du CNRS au sujet du PIA3 est qu’il doit relever d’un processus nouveau et non être dans la continuité du PIA2. Le bilan relatif aux structures que sont les SATT, les IDEX, les IRT… est très contrasté. Le statut des IRT les rend très concurrentiels avec les laboratoires et pose un problème pour ce qui concerne la Propriété Intellectuelle. Ce denier point n’a pas été partagé par certains membres du CSI.
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• Le bilan de l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) va paraître le 2 mars 2016. Le choix des montants financiers sera défini après la réception des projets. L’INSIS regrette que le choix des montants alloués par « Appel » ait toujours lieu après le dépôt des projets, liant de fait les montants allloués par défi, à la pression.

• Une cartographie thématique des laboratoires de l’INSIS est en cours d’achèvement.

• Un travail de refonte de la communication est effectué par l’INSIS depuis 1 an déjà, avec une réflexion importante sur les modes de communication à employer. Les premières retombées constatées un an après la refonte de la communication de l’INSIS sont bonnes.
La section 8 reste la section la plus active en termes de communication au plan journalistique.

• Les deux modèles de publication en « Open Acces » ne sont pas satisfaisants. Un nouveau modèle, WILEY-ISTE, est en voie d’exploration par le CNRS. Ce dernier est entièrement libre d’accès tant au dépôt qu’à la lecture. Le problème de la valeur de ces publications en termes d’évaluation reste entier.

• La journée de réunion des directeurs des GDR est reportée à l’automne.

5. Discussions sur le travail avec le Groupe Thématique GTE ‘Relation entreprise/Valorisation industrielle’

En préambule, Sylvie Renaud, au titre du GTA « Positionnement des Sciences Ingénieur au niveau national/international » souhaite avoir, par retour de mail, un avis des membres du CSI sur la terminologie choisie pour les mots clés de ce GT.

Intervention de Katia BARRAL, Responsable du pôle ‘Recherche partenariale innovation’ à l’INSIS

L’équipe valorisation à l’INSIS a des interactions avec les chargés de partenariats et innovation de tous les Instituts, la Direction Innovation et Relations avec les Entreprises (DIRE) et les services RSPV des DR. Ses missions sont de disposer d’une vision nationale des relations des unités INSIS avec le monde industriel, de rendre opérationnels les contrats de partenariats structurants, de participation aux comités pilotage et à toutes autres actions de développement de partenariat.

Les modes de collaboration que l’INSIS cherche à promouvoir et à développer sont :

• Les partenariats industriels : 3 UMRs dont 1 à l’international, 21 laboratoires communs dont 1 à l’international, 4 réseaux thématiques industriels, 10 chaires industrielles. Co-publications avec les industriels : 8,4% des publications « INSIS » le sont avec des industriels et 3,4% avec le CEA.
• L’innovation par les brevets et les licences - Les brevets & logiciels INSIS : 300 brevets publiés pour la période 2012-2014 et 17 logiciels déposés pour la période 2012 – 2014 - Les licences : On note une évolution du nombre de signatures de licences/an pour l’INSIS : 2012 : 902k€/ 2013 : 966k€/ 2014 : 703k€.
• Les start-up - Le bilan CNRS 2013 : 1026 start-up créées depuis 1970 ; 27% INSIS. La mise à jour 2015 pour l’INSIS est de 315 start-up depuis 1970, dont 252 toujours en activité et 10 entreprises créées en 2015. 70% des UMR/UPR/UMI/FRE ont au moins une start-up à leur actif.
• Le Programme de Pré-maturation du CNRS - Incitation forte de la part du CNRS pour diffuser les résultats de recherche vers le monde socio-économique, objectif : soutenir les toutes premières étapes de développement de projets émergents à fort potentiel d’innovation. L’INSIS en 2015 a soutenu 3 projets pour un financement total de 292k€.

Suite à cette présentation deux discussions ont eu lieu :

- Le GIFAS et le CNRS :

Le Groupement des Industries Françaises Aéronautiques et Spatiales est une fédération professionnelle qui regroupe 366 sociétés spécialisées dans l’étude, le développement, la réalisation, la commercialisation et la maintenance de tous programmes et matériels aéronautiques et spatiaux. En termes d’action nationale, une journée de travail avec ce groupement de professionnel et des experts d’UMR du CNRS est programmée le 1er avril. Il s’agira d’analyser la pertinence des objectifs et des programmes envisagés, compte-tenu de l’évolution rapide des connaissances au niveau international. Un état des travaux de recherche sur les questions d’intérêt et l’identification de sujets non identifiés par le GIFAS mais qui pourraient avoir un fort intérêt pour la thématique, seront aussi réalisés.

- Les Brevets :

Quels gains pour quels couts ? Intérêt de maintenir une politique de brevet si seulement 3% des brevets sont lucratifs ? Parmi les éléments de discussion il est rappelé que la création d’entreprise, style start-up, n’est possible que si le dossier s’adosse à un brevet. Les entreprises du type « grand groupe » souhaitent généralement protéger les résultats des contrats par des brevets, ceci devient moins vrai dans le cadre de partenariats avec des PME-PMI.
Un débat sur l’intérêt, pas toujours clair, d’avoir des cellules de transfert locales, de type SATT, et une agence nationale, le FIST, a clos ce point.

Présentation et animation du GTE « Relation entreprise/Valorisation industrielle »
par Béatrice BISCANS

La présentation fait état des réflexions menées par le groupe suite à des entretiens avec Marie-Pierre COMETS (Directrice de la Direction de l’Innovation et des relations avec les entreprises (DIRE) et Katia BARRAL (Chargée d’affaire valorisation - axes stratégiques), mais également suite à la lecture de documents/rapports établis sur le sujet à la demande du Ministère.

Il en ressort une liste de 3 questions prioritaires :
• Q1 - Quels sont les différents modes de collaboration avec l’industrie ?
• Q2 - Contacts avec les associations ou organisations professionnelles ?
• Q3 - La propriété Intellectuelle ?
et de 4 autres questions qui seront abordées dans une deuxième phase, dont la Q4 devrait être principalement traitée par le GT G « Politique internationale INSIS »
• Q4 - Visibilité des labos de l’INSIS à l’International ?
• Q5 - Recensement de tous les modes de financement & équilibre des financements
public/privé ?
• Q6 - Quelles retombées des collaborations et les échanges de personnels ?
• Q7 - Les SATT ?

Suite à cette présentation les membres du CSI valident cette démarche et le choix des priorités. Il est alors demandé de bien vouloir s’exprimer par retour de mail sur la façon de traiter chaque question en apportant un commentaire de type ajout/modification sur les paragraphes de développement de chaque question.

Concernant la Propriété Intellectuelle et l’invitation d’Agnès Paillard, Présidente du Conseil d’Administration de l’INPI, il est demandé aux membres du CSI de bien vouloir s’exprimer par retour de mail sur les points qu’ils jugent important d’aborder.

6. Discussions sur les Questions Scientifiques du CSI INSIS

D. Escudié interroge les membres du CSI sur les sujets scientifiques qu’il leur paraitrait important d’aborder durant cette mandature.

Plusieurs sujets sont proposés :
- Bio inspiration/Biomimétisme
- Biocomposites/matériaux ingénierie (graphène)
- Recyclage
- Culture de la Gestion de projet dans les laboratoires

Ces sujets seront à revoir par le bureau pour la suite à donner.

La prochaine réunion du bureau est fixée au 13 avril 2016.
La prochaine réunion plénière est fixée au 10 mai 2016.



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