SOCIÉTÉ FRANÇAISE D'ÉLECTROPHORÈSE & … · Compte-rendu du 18e symposium international sur les bioséparations à l’échelle micrométriques ... rien, aucune pathologie, sur

Association loi 1901.Membre du Conseil International des

Sociétés d'électrophorèse (ICES).Siège Social : ESPCI, LECA

10 rue Vauquelin75005 PARIS.

SOCIÉTÉ FRANÇAISE D'ÉLECTROPHORÈSE & D'ANALYSE PROTÉOMIQUE

Responsable de la publication : Hélian Boucherie; Rédacteur en chef : F.Xavier DesvauxRédacteur adjoint : Michel Perrot ; Éditeur invité : Hubert Hondermarck

http://sfeap.free.fr

SommaireEnjeux et challenges de HUPO ............................................................................................................... page 2Des pionniers à nos jours .......................................................................................................................... page 3HUPO en 2005............................................................................................................................................ page 4Où en est-on et que pourrait être HUPO en France ?.......................................................................... page 6EuPA, Fédération des Sociétés Européennes de Protéomique .......................................................... page 6Compte rendu congrès HUPO (Pékin 2004) .......................................................................................... page 9Compte-rendu du 18e symposium international sur les bioséparations à l’échelle micrométriques (MSB 05) ....................................................................................................................... page 12Nos partenaires.......................................................................................................................................... page 18

Éditorial

n°39, Juin 2005

HUPO (Human Proteome Organisation) a déjà 5 ans et va bientôt tenir son 4e congrès mondial. La struc-turation de projets scientifiques au niveau planétaire est plutôt rare et a nécessairement un impact au niveau de l'orientation des politiques de recherches

nationales, régionales et individuelles. Tout comme le projet génome humain (HUGO) a eu une influence forte sur tous les secteurs disciplinaires de la biologie au sens large, le programme HUPO est en théorie appelé à jouer un rôle comparable et personne ne peut sérieusement faire l'économie de s'informer à son sujet. C'est l'objet de cette édition de la LETTRE de la SFEAP que de faire le point sur HUPO (ses objectifs, son histoire, son organisation) à travers les opinions de divers membres de notre société. En même temps, nous verrons comment la SFEAP se positionne par rapport à HUPO et par rapport à une autre organisation, EuPA (European Proteomic Association), qui fédère au niveau européen les sociétés nationales de protéomique.

Hubert HONDERMARCK

Une constante de l'histoire de l'humanité est que les découvertes ont été systématiquement utilisées pour améliorer la santé, la durée et la qualité de vie des individus. De l'utilisation de silex pour la réalisa-tion d'opérations chirurgicales primitives durant la préhistoire à la préparation d'extraits de plantes pour soigner les maladies à travers les âges, la volonté de transformer les connaissances fonda-mentales en outils pratiques pour la médecine est une valeur partagée par toutes les civilisations et cultures humaines. HUPO, dont l'objectif ultime est l'amélioration de la santé humaine par utilisation de la protéomique, s'inscrit pleinement dans cette logique.Pendant la première partie du siècle dernier, rapide-ment après avoir découvert les composés radioac-tifs radium et polonium, la physicienne Marie Curie crée à Paris le premier centre de radiothérapie, démontrant que les découvertes en sciences fonda-mentales peuvent rapidement avoir un impact significatif en médecine. La seconde partie du siècle a été intellectuellement dominée par la découverte du code génétique et la description de la structure de sa molécule porteuse l'ADN ; la fin de cette ère restera définitivement marquée par le séquençage du génome humain. Cette réalisation majeure a été rendue possible grâce aux progrès considérables en biologie moléculaire et bioinformatique, mais le moteur principal était la promesse d'une meilleure maîtrise de la santé humaine à travers la découverte de gènes impliqués dans l'apparition des patholo-gies. Cependant, alors que le séquençage du génome était encore en cours, la communauté scientifique et le grand public ont progressivement réalisé que l'accomplissement de cet énorme projet n'allait pas révolutionner à lui seul le domaine de la biomédecine et que la seule connaissance du génome ne permettrait ni de tout comprendre ni de tout soigner. De fait nous ne soignons actuellement rien, aucune pathologie, sur la base de la connais-sance du génome. Pour une large part, ceci est dû au fait que le vivant est bien plus compliqué que la structure du génome et que la complexité de la vie et de ses dérèglements pathologiques ne saurait se réduire à celle des acides nucléiques. Ainsi, le début du 21ème siècle est marqué par la redécouverte de la complexité de la vie aux niveaux moléculaires et

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cellulaires, avec comme vitrine la biologie intégra-tive ou biologie des systèmes. Les gènes ne sont plus considérés que comme les supports de l'information génétique et de sa transmission et chacun réalise que toutes les réactions chimiques à l'intérieur et à l'extérieur des cellules sont réalisées et contrôlées par les protéines. La conséquence essentielle de cette évolution des idées est que la protéomique, analyse du protéome, est maintenant perçue comme la façon la plus logique et la plus prometteuse d'identifier des marqueurs de patholo-gie et des cibles thérapeutiques pour la détection et le traitement des maladies. Alors qu'il est maintenant clair que le nombre de gènes humains est proche de 25 000, il n'y a pas de consensus sur le nombre de protéines. Prenant en considération l'épissage alternatif des ARNm et les modifications post-traductionnelles, la plupart des projections actuelles évaluent le nombre d'espèces protéiques humaines entre 500 000 et 5 millions, mais de façon intéressante il ne peut pas être exclu, à ce stade, que ce nombre soit en fait beaucoup plus grand voire proche de l'infini. Pour ajouter encore de la complexité, les protéines interagissent les unes avec les autres et le protéome est intrinsèquement dynamique puisqu'il varie entre types cellulaires et en fonction des conditions physiologiques dans lesquelles les cellules se trouvent. Avec 200 types cellulaires organisés en tissus et communiquant en permanence les uns avec les autres, Il n'y a pas de doute que la définition du protéome humain est partie pour être une tâche bien plus difficile que n'a été le séquençage du génome. Finalement, il pourrait ne pas être une exagération de dire que le principal résultat du séquençage du génome humain aura été d'ouvrir la voie à l'analyse du protéome. Soulignons au passage que nous ne pouvons faire de l'identification de protéines par spectrométrie de masse que parce que le génome humain est connu et que les données sont rendues accessibles. Ainsi, les objectifs du projet génome en terme d'applications biomédicales et pharmaceu-tiques, avec notamment l'identification de marqueurs et cibles thérapeutiques, ont été intégralement transférés au projet protéome. Ceci est à la fois un difficile challenge, mais aussi un héritage prometteur pour HUPO.

Enjeux et challenges de HUPOHubert Hondermarck

Il y a tout juste 10 ans paraissaient deux articles qui donnaient le départ de ce qui allait devenir HUPO. Dans l’un de ces articles, Ian Humphery-Smith et ses collègues employaient pour la première fois le mot de protéome, créé officiellement quelques mois plud tôt lors du congrès de Sienne. Dans l’autre article, le groupe de Craig Venter décrivait la première séquence génomique complète jamais réalisée, celle de la bacté-rie H. influenzae. La génomique faisait ainsi une entrée fracassante dans le monde de la biologie, confirmée l’année suivante par la présentation officielle de la séquence génomique de la levure S. cerevisiae, premier eucaryote ainsi complètement séquencé. Dans le droit fil de ces initiatives alors gigantesques et qui ne se concevaient qu’à l’échelle d’une coopération interna-tionale de grande ampleur, l’initiative HUGO (Human Genome Organization) qui s’était fixé comme but le séquençage complet du génome humain, prenait de l’ampleur.

Face à ce triomphe annoncé de la génomique, comment réagissait la protéomique ? Elle consolidait ses fondations scientifiques, qui étaient (et sont toujours) bien moins affermies que celles de la génomique. Dans le même temps, un besoin évident de structuration se faisait sentir. Ce besoin était d ’autant plus affirmé que les spectromètres de masse capables de faire de l’analyse protéomique étaient beaucoup moins répandus que maintenant, que l’expertise humaine nécessaire était encore plus rare, ce qui conduisait à un modèle de type centres de services. A l’époque, ce processus de structuration était porté au niveau national par les sociétés savantes en électro-phorèse, dont la Société Française d’Electrophorèse, devenue depuis la SFEAP, et au niveau international au moyen de congrès tels que le congrès bisannuel de Sienne ou le Proteomic Forum bisannuel de Munich, qui rassemblaient la communauté internationale en protéomique. Cependant, la montée en puissance de la protéomique nécessitait une structuration et une coopération internationale accrues et dont le besoin se faisait de plus en plus sentir.

Au tournant de ce siècle, plusieurs aspects de la situa-tion avaient suffisamment mûri pour que le départ d’une initiative internationale soit donné. Tout d’abord, il devenait évident que la séquence du génome humain serait prête et disponible plus tôt que prévu, et que dans ce cadre, un consortium comme HUGO avait fait la preuve de son efficacité à plusieurs niveaux,

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jusques et y compris la levée de subsides. Ensuite, les bases de la protéomique étaient maintenant suffisamment affermies et démocratisées pour qu’une initiative internationale prenne enfin un sens. Enfin, une telle initiative faisait d’autant plus sens qu’il devenait aussi plus évident que la seule connaissance des séquences des gènes serait insuf-fisante dans de très nombreux cas, tant pour résou-dre des problèmes scientifiques académiques qu’appliqués.

Ian Humphery-Smith avait été le premier a écrire le mot protéome, il lui revenait de faire cristalliser cette initiative. Avec son collègue Chris Spivey, organisateur de colloques chez un prestataire privé, ils mettaient en place un colloque intitulé :

Human Proteome Project - genes were easy

qui se tenait début avril 2001 près de Washington. Ce colloque mêlait science et politique scientifique, comme en témoignent les titres des différentes sessions (History- Funding and fostering- Financial applications- Current proteomic efforts and lessons,- Patent and insurance issues- Potential solutions- Scope and scale,) et comme en témoigne aussi l’assistance, composée aussi bien de scientifiques académiques (essentiellement améri-cains et européens) que de scientifiques travaillant dans des entreprises de biotechnologie, de finan-ciers ou de spécialistes du droit des brevets. Ce colloque fut l’occasion d’échanges assez surré-alistes, où des scientifiques américains de labora-toires publics et privés commençaient à rentrer en compétition pour un gâteau financier qui n’existait pas encore. Ils avaient de fait intégré comme inéluc-table la création d’un pendant protéomique de HUGO, HUPO (Human Proteome Organization), alors même que les Cassandre leur prédisaient qu’un financement dédié comme celui levé par les initiatives de génomique ne se répèterait pas. Tout d’abord parce que si on peut à la rigueur parler du génome humain, il n’y a pas un protéome humain mais une multitude de protéomes humains et qu’il ne serait pas possible de lever des fonds sur un programme aussi… protéiforme. Ensuite, vu la faiblesse des retombées pratiques réelles et immé-diates du programme génome humain, retourner vers les sources publiques de financement pour un pendant protéique d’un programme à très grande échelle apparaissait illusoire. .

Des pionniers à nos joursThierry Rabilloud

Alors, pourquoi lancer quand même HUPO ? sans doute parce que la communauté scientifique interna-tionale en protéomique avait un réel besoin de s’identifier comme telle, tant vis-à-vis du reste de la communauté scientifique que vis à vis d’autres entités comme les agences de financements. Mais pourquoi HUPO et pas WPO (World Proteomics Orga-nization) comme il y a WHO (World Health Organiza-tion, en français OMS) ? On retrouve là un vieux fond d’anthropocentrisme, et aussi des relents d’affichage plus aisé par rapport aux éventuels bailleurs de fond en mettant en avant les problèmes de santé.

Toujours est il que HUPO se créait en 2001, autour de Samir Hanash, figure historique de la protéomique, qui acceptait de donner de son temps et de son éner-gie pour porter cette initiative sur les fonts baptis-maux, et s’entourait par cooptation d’un conseil dans lequel, ironie du sort, figuraient assez peu des scienti-fiques du colloque initial de 2001. Une des premières décisions de HUPO fut de tenir en 2002 un colloque scientifique international, dont l’organisation était attribué à la France, et dans lequel la SFEAP fraîche-ment créée allait jouer un rôle décisif. En effet, l’organisation d’un tel colloque suppose non seule-

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ment de démarcher des structures (type palais des congrès) et intervenants ( comme des société organ-isatrices) très à l’avance, mais souvent de leur verser des avances financières qui servent de garanties. Or début 2002, HUPO existait peut être dans notre cœur, mais pas dans la loi, aucun statut n’ayant été déposé nulle part. HUPO n’avait donc a fortiori aucune assise financière, et c’est la SFEAP qui a fait les avances nécessaires pour le compte de HUPO.

Malgré des délais d’organisation très courts, et grâce à l’investissement de nombreux scientifiques, ce colloque fut un succès à la fois sur le plan scientifique et sur le plan financier (ce qui a permis à la SFEAP de récupérer ses avances). Il a ouvert la voie à la montée en puissance de HUPO et à sa transformation progressive- et encore en cours- vers un fonctionnement plus démocratique, vers une assise scientifique plus large, vers une plus grande légiti-mité scientifique dans le cadre des initiatives scienti-fiques (en particulier l’initiative pour les standards qui a acquis une réelle légitimité internationale), en somme vers un modèle de société savante de taille mondiale assez original, dont la construction reste à parfaire

Hupo est désormais un consortium bien établi(http://www.hupo.org) qui regroupe des organisations et des chercheurs du monde entier dont l’objectif est d’étudier le protéome humain afin d’accroître nos connaissances sur les systèmes biologiques et d’en tirer parti pour des problèmes de santé. Son organisation est souple et a vocation à rester légère, tout en assurant ses missions de diffu-sion de la connaissance scientifique, de mise à la disposition des équipes de recherches de ressources biologiques, et d’aide à la mise en place de réseaux de recherche chaque fois que cela parait pertinent. Je détaille ici le fonctionnement du consortium HUPO, je décris les initiatives scientifiques qui ont été lancées et je suggère des pistes pour la mise en place d’un réseau « HUPO en France ».

Le fonctionnement de HUPOLe siège de HUPO est à Montréal où une petite équipe de cinq personnes fait tourner l’ensemble des activités. Les actions de HUPO sont proposées, discu-tées et votées par un Conseil d’administration dont un tiers des membres est renouvelé chaque année. Le Conseil élit ses membres sur la base de leurs contri-butions scientifiques avec un équilibre entre les trois grandes régions du monde : Amériques, Europe-Afrique-Russie et Asie-Océanie. Cette mise en place du Conseil est encore provisoire, puisqu’il est prévu une élection au Conseil par l’ensemble des membres de HUPO, dès que cette notion de membre de HUPO sera définie.

Des pionniers à nos jours(suite)

HUPO en 2005Où en est-on et que pourrait être HUPO en France ?

Pierre Legrain

Au niveau national et régional (on devrait probable-ment dire continental), des organisations HUPO se mettent en place, parfois pour coordonner un ensemble de recherches en protéomique financées localement, parfois pour servir de support à la diffu-sion d’informations scientifiques, parfois pour mettre en place des réseaux de recherche. HUPO ne finance pas de recherches à proprement parler. HUPO finance des réunions de travail entre chercheurs, des cycles de formation, voire la mise en place de ressources à partager (bases de données ou ressources biologiques, cf. ci-dessous). Les finances de HUPO proviennent essentiellement de « grants » attribués par le NIH, par le gouvernement du Québec, et par de nombreuses entreprises du domaine phar-maceutique et biotechnologique qui suivent ces recherches avec intérêt. HUPO organise depuis quatre ans un congrès annuel mondial dont les excé-dents alimentent aussi les caisses de HUPO. Le prochain congrès aura lieu à Munich du 28 Août au 1 septembre (http://www.hupo2005.com) L’organisation HUPO, avec l’aide de son siège à Mon-tréal, doit permettre à chaque initiative d’atteindre ses objectifs plus facilement : aider à trouver des financements industriels ; aider à la mise en place d’une phase pilote ; rappeler un certain nombre de critères qui visent à la définition de standards ( format des données, reproductibilité, traitement des échan-tillons, etc.). HUPO n’a pas vocation à financer les projets scientifiques eux mêmes.

Les initiativesHUPO a lancé de nombreuses initiatives, autour de thématiques scientifiques ou d’approches méthodologiques spécifiques. Je résume ici briève-ment l’état des lieux pour la plupart d’entre elles, en donnant le nom du responsable scientifique. Plus de détails sont disponibles directement sur le site de HUPO (http://www.hupo.org).

1. Plasma Proteome Project (Gil Omenn)

L’objectif est de caractériser le plus finement possible (identification et quantification) la composition en protéines et polypeptides d’un plasma humain standard. Plus de trente laboratoires sont impliqués. Les approches plasma versus sérum sont comparées.

2. Human Antibody Initiative & Protein Atlas Initiative (Mathias Uhlen)

L’objectif est de créer une banque d’anticorps contre les protéines humaines. Une caractérisation des

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anticorps et des protéines cibles de ces anticorps devrait être disponible dans une base de données. La première édition devrait être présentée à Munich cet été.

3. Human Liver Proteome Project (Fuchu He)

L’objectif est de caractériser un foie normal versus un foie pathologique sur un grand nombre de signa-tures protéiques ou polypeptidiques. Un gros enjeu réside dans les critères de sélection, caractérisation et préparation des échantillons biologiques (problèmes méthodologiques, éthiques, etc.). Les pays les plus impliqués sont la Chine, La France et les Etats-Unis.

4. Proteome Standards Initiative (Henning Herm-jakob)

L’objectif est de proposer des standards de récupéra-tion et d’archivage de données de protéomique. Le premier travail a été fait sur les données d’interactions protéine-protéine ; le deuxième travail, actuellement en cours, concerne l’ensemble des données de sortie d’analyse protéomique par spec-trométrie de masse. Cette initiative est étroitement associée aux autres initiatives de façon à favoriser au maximum la circulation des résultats contenus dans des bases de données spécifiques.

5. Brain Proteome Project (Helmut Meyer)

Cette initiative, démarrée en 2003 à partir d’un réseau national allemand, s’intéresse à définir des paramètres quantitatifs i) d’un protéome murin à différents stades de développement (embryon 16 jours, jeune de 7 jours, adulte de 8 semaines) ; ii) d’un protéome de cerveau humain à partir de patients épileptiques. Une base de données sur les protéomes de cerveau doit être constituée. Cette initiative qui est dans sa phase de projet pilote, est encore très ouverte pour des projets différents,

6. Glycomics/Disease Initiative (Naoyoki Tanagu-chi)

Nouvelle initiative essentiellement tournée vers la définition de nouveaux marqueurs de pathologies portés par des sucres. Une étude pilote est conduite sur les désordres congénitaux en glycosylation. Le Japon est leader dans cette initiative, avec un finance-ment prévu jusqu’en 2008. Encore peu intégrée au sein de HUPO. Souhaite intégrer des équipes spéciali-stes du domaine.

7. Mouse & Rat Proteome (John Bergeron)

HUPO a décidé de soutenir des projets sur des organ-ismes modèles comme le Rat ou la Souris. Des


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protéomes spécifiques seront étudiés en particulier dans le cas de modèles animaux de pathologies humaines. Les canadiens ont lancé l’initiative “Proteomic-based systems Analysis and Design of Transgenic Mice Models of Liver Regeneration, Hepa-titis, and Hepatocellular Carcinoma.” financé sur fond publics canadiens à 25%.

De nouvelles initiatives sont recevablesHUPO est encore dans une phase d’exploration des axes de recherche à soutenir en protéomique. Notons que la protéomique doit s’entendre au sens large, et certainement pas limitée à l’analyse de protéines par spectrométrie de masse. L’ambition est de couvrir tous les champs de recherche qui utilisent des données ou des méthodes de biologie à grande échelle. De ce point de vue, des approches classique-ment appelées « génomique fonctionnelle » ont leur place aux congrès de HUPO et au sein des initiatives scientifiques de HUPO.Les critères pour proposer une nouvelle initiative sont multiples : d’abord il faut identifier un domaine et monter un “workshop” avec un certain nombre d’experts dans le domaine. Le premier objectif sera de montrer la vision scientifique de l’initiative et de définir les missions que HUPO souhaite se donner dans cette initiative. Le contexte scientiifique et l’état de l’art devront également être décrits. Cette initia-tive doit être soutenue par plus d’un pays (idéalement, des pays Européens pourraient être à l’origine d’une nouvelle initiative). Un co-leadership

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international est requis. Un plan de développement du projet, le calendrier et les moyens financiers requis doivent également être détaillés.Il est rappelé que toute initiative HUPO suppose la libre circulation des données scientifiques et des réactifs avec une mise en place des moyens qui permettent d’atteindre ces objectifs (bases de données, collections, etc..).

HUPO en FranceCertains laboratoires français sont déjà impliqués dans les initiatives HUPO. D’autres en connaissent à peine l’existence. Une première étape, réalisée au cours de ces derniers mois, a été de faire connaître HUPO à la communauté scientifique des protéo-mistes français. HUPO n’est pas une agence de financement, c’est une communauté de scientifiques qui partagent des interrogations scientifiques et travaillent parfois en collaboration. En France, la Société Française d’Electrophorèse et d’Analyse Protéomique (SFEAP) et le Réseau National des Géno-poles (RNG) ont décidé de se coordonner pour faire connaître les travaux et les initiatives HUPO. Atten-tion, seuls les scientifiques eux-mêmes peuvent décider de la pertinence à lancer un projet fédérateur qui pourrait constituer une nouvelle initiative HUPO ou s’intégrer dans une initiative déjà existante. Les structures en place, de même que le réseau européen qui se constitue autour des sociétés nationales de protéomiques (cf. article de H. Boucherie) ne sont là que pour aider à formaliser une telle volonté

C’est à Sienne, en août 2004, qu’a eu lieu la première réunion visant à fédérer les sociétés euro-péennes de Protéomique. Initialement cette réunion

répondait au souhait manifesté par plusieurs sociétés nationales de s’associer « pour atteindre la masse critique nécessaire pour promouvoir la Protéomique en tant que discipline scientifique ». Parallèlement, des protéomistes impliqués dans HUPO souhaitaient créer au niveau européen une fédération de sociétés de protéomiques, HUPO-Europe. Ces deux courants

se sont retrouvés à Sienne. La réunion a donné naissance à EuPA : European Proteomics Associa-tion. EuPA concilie les deux volontés. Promouvoir la Protéomique en tant que discipline scientifique », s’entend au sens large, tous organismes confondus. Beaucoup de sociétés nationales européennes ne se retrouvaient pas dans HUPO qui est centrée essenti-ellement sur la protéomique humaine. EuPA dépassera largement le cadre de la protéomique humaine pour intégrer la totalité des protéomes et concerner tous les protéomistes.


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EuPA, Fédération des Sociétés Européennes de ProtéomiqueHélian Boucherie

Satisfaction également pour ceux qui souhaitaient constituer une organisation européenne dans le cadre des activités HUPO. Il s’agissait de répondre à la mise en place de deux méga-organisations, HUPO-Amérique et HUPO-Asie, vis-à-vis desquelles les sociétés nationales européennes, individuellement, auront du mal à se faire entendre. EuPA se propose de représenter les sociétés nationales européennes de protéomique auprès de HUPO. EuPA aura suffisam-ment de poids pour faire passer le message des protéomistes européens.Néanmoins une chose doit rester claire : EuPA n’est pas un HUPO-Europe, sa vocation est plus vaste. De même, la SFEAP ne deviendra pas HUPO-France.

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Quelle organisation pour EuPA ?Suite au consensus global établi à Sienne sur le rôle que doit jouer EuPA, une deuxième réunion a eu lieu pour définir les structures de l’organisation. Elle s’est tenue en Février 2005 à Cordoue. Deux aspects essentiels de cette organisation peuvent être retenus • EuPA sera piloté par un « Conseil Général » composé d’un président et des représentants des sociétés de protéomique de chaque pays. Il y aura seulement un représentant par pays, désigné par la Société de Protéomique du pays qu’il représente.• quatre Activités principales ont été définies, conduites chacune par un Comité : « relations HUPO-EuPA », « Congrès », « Financement des activités de EuPA » et « Education ».

EuPA, Fédération des Sociétés Européennes de Protéomique(suite)

G en er a l C ou n ci lG en er a l C ou n ci lE lected president + 1 member of each societyE lected president + 1 member of each society

E x ecu tiv e com m itteeE x ecu tiv e com m itteeP r esid en t, V ice-pr esid en t* , 4 coor d in a tor sP r esid en t, V ice-pr esid en t* , 4 coor d in a tor s

11E uE u-H U P O-H U P O

22E d u ca tionE d u ca tion

33C ongr ess/C ongr ess/

C om m u n ica tionC om m u n ica tion

44F u nd ingF u nd ing

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* v ice-president could be one of the coordinators

EuPA organisation structure.

Les missions d’EuPA La réunion de Sienne a permis également de définir les missions d’EuPA. Ses principales missions sont les suivantes :-création de réseaux de recherche par l’organisation de meetings, de workshops et par des échanges d’étudiants-formation aux différentes méthodes et applications de la protéomique- remise de bourses, de prix- assurer les contacts avec HUPO- lobbying à Bruxelles pour des activités EuPA- création d’un congrès européen annuel de Protéomique.Cette liste n’est pas limitative. De nouvelles missions pourront être définies au fur et à mesure du fonctionnement de EuPA.L’une des vocations principales de EuPA sera la création de réseaux de recherche. Fédérer des labora-toires européens autour de projets de recherche a déjà un intérêt scientifique en soi, réunir des savoir-faire autour d’un objectif scientifique commun. La création de ces réseaux de recherche aura certaine-ment un intérêt également au niveau des finance-ments. EuPA, comme HUPO, n’a pas vocation à financer des projets. Mais, avec un label européen, ces projets devraient plus facilement accéder aux financements de l’Union européenne.Ces réseaux de recherche, dans le cas de la protéomique humaine, auront un autre intérêt : ils pourront constituer une première étape vers la proposition de nouvelles initiatives sur le plan inter-national, auprès de HUPO.

Les pays membres de EuPA Actuellement 17 pays ont manifesté leur intention de rejoindre EuPA : Allemagne, Autriche, Belgique, Dane-mark, Espagne, Finlande, France, Grande-Bretagne, Grèce, Hongrie, Hollande, Italie, Norvège, Portugal, Suède, Suisse, Tchécoslovaquie.La SFEAP représentera la protéomique française. Son rôle sera donc de diffuser les informations émanant de EuPA, non seulement à ses membres mais égale-ment aux autres sociétés savantes ou organisations françaises qui ont des interactions avec la protéomique. Ce sera la cas par exemple des trois

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autres sociétés membres de la SFCBA (SFSM, SBCN et AfSEP) et du Réseau National des Génopoles.Il n’y aura pas d’inscription individuelle pour devenir membre de EuPA ; les Sociétés cotiseront pourleurs membres. Les membres des sociétés natio-nales de protéomique représentées au Conseil Général seront donc de fait membres de EuPA. Ainsi, tous les membres de la SFEAP seront membres de EuPA.

La dernière étape vers une EuPA fonc-tionnelleUne association se construit comme une maison, il faut d’abord s’occuper des fondations. C’est fait : les structures de EuPA et ses missions sont définies. Les fondations sont solides. Il reste maintenant à élire son Président et les coordinateurs des différentes activi-tés. Ces élections interviendront à l’occasion de la prochaine réunion EuPA qui se tiendra à Munich en Août 2005, parallèlement au congrès HUPO. L’association EuPA devrait donc pouvoir rapidement entrer en action, vraisemblablement dès août 2005.

PerspectivesTrès tôt, l’Europe a su faire preuve d’initiatives fédéra-trices dans le domaine de la biologie. Le plus bel exemple est celui du séquençage du génome de la levure. A la fin des années 80, André Goffeau, réussis-sait à convaincre ses collègues européens d’entreprendre de séquencer le génome de la levure. Dès 1992 était publiée la séquence d’un premier chromosome de levure, le chromosome III. Cet article paru dans Nature était signé par 147 chercheurs européens. La séquence complète du génome de la levure était achevée, en 1996, et présentée à Trieste au cours d’un congrès historique. C’était le premier génome eucaryote séquencé. Près de cent labora-toires européens avaient participé au séquençage. A ces laboratoires s’étaient joints deux laboratoires américains, un laboratoire japonais et un laboratoire canadien. Depuis, les nouveaux défis sont passés de la Génomique à la Protéomique. On peut espérer qu’à l’image du séquençage du génome de la levure, EuPA permettra à l’Europe de jouer un rôle moteur dans de grands projets de Protéomique.

EuPA, Fédération des Sociétés Européennes de Protéomique(suite)

Le 3e congrès HUPO (Human Proteomics Organisa-tion) s’est déroulé à Pékin (Chine) du 25 au 27 Octo-bre 2004 avec plus de 1000 participants.Ce congrès a permis de discuter et d’évaluer les progrès du projet sur le protéome humain (HPP for Human Proteome Project). Ce projet a pour but d’identifier toutes les protéines codées par le génome humain et d’établir des cartographies globales de l’expression des protéines mais égale-ment spatio-temporelles en fonction de différents états pathologiques. Ce projet protéomique nécess-ite de mobiliser les scientifiques académiques et industriels et de faciliter la communication interna-tionale en établissant des collaborations fructueuses. Plusieurs initiatives ont été crées depuis 2001 et les membres instigateurs de ces projets se sont réunis durant les 2 jours précédents le congrès. Le congrès s’est ainsi ouvert sur le résumé des initiatives présen-tées ci-dessous :

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❉ HUPO Plasma Proteome Project (HPPP) : actuellement en phase pilote, les membres de ce projet ont insisté sur l’importance de la définition de critères aussi bien au niveau de la sélection des échantillons, des méthodes de collectes, de la purifi-cation des protéines (introduction ou non d’une étape de déplétion de l’albumine et des anticorps) que des critères d’identification des protéines (voir HPSI). Pour l’instant, 9506 protéines ont été identifées par spectrométrie de masse dont 3020 avec plus de 2 peptides.❉ HUPO Liver Proteome Project (HLPP) : la collecte des échantillons et l’établissement d’une banque de données sont actuellement coordonnées par C. Bréchot (INSERM, Paris). La phase pilote en cours (prévue de 2003 à 2005) a pour l’instant permis d’identifier 3248 protéines dont 1727 avec plus de 2 peptides ; l’étape suivante sera d’établir le réseau d’interaction protéine-protéine. ❉ HUPO Brain Proteome Project (HBPP) : ce consortium se focalise sur l’étude de différentes maladies du cerveau. L’étude pilote, débutée cette année, s’effectue essentiellement sur du cerveau de souris car les échantillons humains sont rares. Aucun résultat n’a été obtenu pour l’instant mais les progrès peuvent être suivis via le site web www.hbpp.org.❉ HUPO Mouse & Rat Proteome Project (HMRPP) : ce projet a pour but d’étudier le protéome d’organes avec des méthodologies optimisées qui seront ensuite appliquées aux échantillons humains. Le premier organe étudié est le foie.❉ HUPO Antibody Initiatives (HAI) : cette initia-tive est tout à fait nouvelle et a pour but de pouvoir construire une banque d’anticorps qui sera disponible pour tous les autres projets HUPO. Elle permettra d’assurer la qualité des anticorps disponibles pour au moins une des applications suivantes : puce à protéine, Western-Blot, immunohis-tologie. Ces anticorps pourront être utilisés pour des études de profil d’expression mais ils serviront égale-ment de réactifs pour divers essais et/ou pour des purifications par immunoaffinité.❉ HUPO Proteomics Standard Initiative (HPSI) : cette initiative se préoccupe d’un sujet dont l’intérêt ne cesse de grandir et qui concerne la standardisa-tion des analyses et des résultats en protéomique. Ce

Compte rendu du congrès HUPO (Pékin 2004)Sandrine Uttenweiler IPBS - Toulouse

Je souhaite tout d’abord remercier la Société Française d’Electrophorèse et d’Analyse Protéomique de m’avoir accordé une bourse pour assister au congrès international HUPO 2004

groupe se propose de définir des normes pour représenter les données protéomiques afin de facili-ter la comparaison, l’échange et la vérification des données.Lors de la cérémonie d’ouverture, J. Bergeron (président de HUPO) a insisté sur le fait qu’une des m i s s i o n s p r e m i è r e s d’HUPO était l’enseignement et la formation des jeunes s c i e n t i f i q u e s , propos concré-tisés par la tenue d’une journée de formation la veille du congrès. Il a é g a l e m e n t s o u l i g n é l ’ i m p o r t a n c e des collabora-tions entre les d i f f é r e n t e s initiatives HUPO qui sont primordiales pour accélérer l’obtention des résultats. Les analyses protéomiques sont au cœur de ces projets mais d’autres techniques comme l’interférence à l’ARN (siRNA), le double-hybride ou le Western-blot seront également utilisées pour confirmer les résultats obtenus. Les conférences plénières (dont la première a été présentée par Lee Hartwell, Prix Nobel de médecine en 2001) ont surtout été consacrées aux maladies humaines ; maladies neurologiques induites par le prion ou maladie d’Alzheimer ainsi que différents cancers dont le cancer de la prostate, les carcinomes hépatocellulaires et les leucémies. Les intervenants ont souligné la nécessité de rechercher des marqueurs précoces, de préférence dans le sérum, pour diagnostiquer au plus tôt la maladie afin d’augmenter les chances de guérison du patient.Deux conférences plénières focalisées sur la protéomique ont été présentées par des « maîtres » de la spectrométrie de masse, John Yates et Mathias Mann. Les deux orateurs ont insisté sur des points semblables ; i) les outils informatiques aidant à la validation d’une identification de protéines par spec-trométrie de masse, ii) la recherche des modifications post-traductionnelles qui sont au cœur de nombreux

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phénomènes de régulation, iii) la protéomique quan-titative par marquage isotopique in-vitro (type ICAT) ou in-vivo par marquage métabolique de cellules en culture mais aussi d’organismes entiers en nourris-sant l’animal (exemple du rat) uniquement avec une nourriture basée sur des protéines marquées à

l’azote 15, iv) les informa-t i o n s b i o l o g i q u e s qui peuvent être issues de l’analyse du p r o t é o m e d’un organite et v) la mise au p o i n t d ’approches soustractives pour identifier les « contami-nants » lors de l’analyse du p r o t é o m e d’un organ-ite.Les communi-

cations orales (5 sessions parallèles par demi-journées) étaient très diversifiées et toutes très attractives d’où parfois un choix difficile ! Ces communications étaient axées sur : i) les techniques de spectrométrie de masse, de puces à protéines, de chimie des protéines et d’informatique, ii) les avancées méthodologiques et technologiques en protéomique structurale, pharmaceutique et fonctionnelle, iii) les informations obtenues sur l’étude fonctionnelle des sous-protéomes, iv) les résultats des approches protéomiques appliquées à l’étude de diverses maladies humaines, aux différen-tes initiatives du HPP et aux explorations sur les modèles animaux et végétaux.En ce qui concerne les présentations par poster, je n’ai pas eu le temps d’en voir beaucoup! En effet, les post-ers, très nombreux et différents chaque jour, étaient exposés dans les 3 halls d’exposition des industriels, dans un ordre pas toujours très logique, et le temps consacré aux sessions poster était limité aux pauses café et déjeuner!Personnellement, les différents aspects qui ont attiré mon attention sont les suivants : i) les présentations se focalisaient sur les résultats obtenus par les approches protéomiques mais les

Compte rendu du congrès HUPO (Pékin 2004)(suite)

orateurs étaient prudents et insistaient sur la néces-sité de valider les résultats d’identification et de quantification obtenus par spectrométrie de masse avec d’autres techniques comme le Western-blot, l’immunohistochimie ou le dosage par ELISA.ii) les résultats d’analyses protéomiques ne sont pas forcément une fin en soi mais apportent des informa-tions complémentaires à celles obtenues par d’autres techniques (comme le double-hybride ou le profil d’expression des gènes) afin de cerner au mieux la problématique biologique. iii) l’analyse protéomique d’une maladie nécessite souvent d’étudier un tissu qui représente une popu-lation hétérogène de types cellulaires. Il serait impor-tant de pouvoir étudier séparément les différents types cellulaires, mais pour l’instant, à part la micro-dissection laser et l’imagerie par spectrométrie de masse (qui ont toutes deux leurs limitations) ce projet représente un énorme challenge.iv) l’étude des complexes de protéines, des voies de signalisation ainsi que l’étude des modifications post-traductionnelles restent les thèmes les plus abordés. v) le pré-fractionnement reste une étape clé pour l’analyse de mélange très complexes et on entend de plus en plus souvent parler de « 3D proteomics » où les protéines sont séparées par chromatographie liquide bi-dimensionnelle avant d’être analysées par

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SDS-PAGE ou alors les protéines sont séparées par chromatographie échangeuse d’ions avant gel 2D. Pour finir le congrès, la cérémonie de clôture a permis de décerner des prix HUPO à trois personnalités chinoises qui ont contribué à l’organisation du congrès. Il a plusieurs fois était souligné que la tenue de ce congrès à Pékin apportera un impact positif pour la science chinoise. Deux prix ont ensuite été attribués à Angelika Görg et Rolf Apweiler pour leur contribution en protéomique, respectivement dans les domaines de l’électrophorèse 2D et de la bio-informatique. Après la distribution des prix pour de nombreux posters, A. Görg et M. Mann nous ont présenté un diaporama faisant l’éloge de la ville de Münich où se déroulera le prochain congrès HUPO (du 28/08/05 au 01/09/05). D’un point de vue touristique, j’ai pu profiter de la Chine pendant 2 jours et demi où j’ai visité la gigan-tesque cité interdite et l’agréable palais d’été à Pékin, ainsi que les tombeaux Mings. Durant la soirée de gala, le spectacle du « Beijing Night Show » nous a fait revivre plusieurs scènes historiques de la Chine tout en nous offrant une dégustation culinaire. Tous ces instants de science, de visites touristiques, de rencon-tres sympathiques, ainsi que le moment d’apothéose lors de ma balade sur la Muraille de Chine, feront que je garderai de ce séjour un souvenir inoubliable!

Compte rendu du congrès HUPO (Pékin 2004)(suite)

Microscale and nanoscale separations

Ce thème a été le premier abordé lors de ce congrès en nombre de conférences et beaucoup de conférences classées dans d’autres thématiques ont présenté des résultats issus de ces nouvelles technologies.

Lors de la session plénière qui a suivi l’ouverture du congrès Klaus Jensen a présenté des microsystèmes pour l’analyse de cellules et d’organelles. L’objectif est de réaliser des systèmes miniaturisés permettant l’étude et le contrôle des réponses cellulaires à des stimuli mécaniques et chimiques. Etant donné la rapidité des réponses cellulaires à un stimulus et la faible durée de vie des éléments produits, il faut que les différentes étapes analytiques soient rapides à partir de la lyse des cellules ayant subi des stimuli. Les différentes étapes réalisées comprennent la crois-sance cellulaire, la lyse, et la séparation des composés subcellulaires. La séparation d’organelles est étudiée par focalisation isoélectrique, dans le but de dévelop-per des techniques séparatives bidimensionnelles miniaturisées. La conception de ces microsystèmes séparatifs est ingénieuse car elle combine les intérêts des géométries séparatives et celles des bioré-acteurs.

Nancy Allbritton a noté les progrès considérables dans la compréhension des mécanismes des signaux intracellulaires et leurs rôles aux différents stades de diverses maladies. L’importance de moduler les mécanismes intracellulaires est devenue évidente. Son groupe poursuit le développement de plate-formes microanalytiques pour des enzymes ayant un rôle crucial dans les signaux cellulaires. Un nouveau type de microsystèmes a ainsi été développé afin

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d’estimer l’état de signalisation intracellulaire. Ce groupe a aussi développé des marqueurs de proté-ines afin de permettre leur intégration dans des dispositifs miniaturisés tout en gardant leur activité intacte. Un marqueur trifonctionnel reconnaît et réagit avec les groupements His-tag de la surface d’une protéine. Ensuite un deuxième site photoréac-tif est découvert pour pouvoir lier la protéine de façon covalente avec un réactif. Enfin le troisième groupement apporte une fonctionnalité chimique à la protéine cible. Ces protéines recombinantes ont été immobilisées par hybridation avec de l’ADN sur des microsphères de polystyrène.

Robert Kennedy a présenté une approche intéres-sante de l’utilisation des techniques électrophoré-tiques et des systèmes miniaturisés. En effet il utilise des méthodes d’échantillonnage par microdialyse in vivo couplée à des analyses séquentielle afin d’observer des changements chimiques dans des environnements complexes. Ses travaux portent sur le contrôle des sécrétions de cellules vivantes et sur les changements neurochimiques (par le suivi de neuropeptides) dans le cerveau d’animaux vivants.

Andrew Ewing travaille sur deux thématiques : la compréhension d’une cellule nerveuse avec la culture de cellules modèles et le processus d’apprentissage et de mémoire en utilisant un système modèle, Drosophila melanogaster. Afin d’étudier de tels systèmes il est clairement nécessaire de développer des séparations dont l’échelle est extrêmement petite : dans des formats capillaires ou puces. Ils développent donc des schémas séparatifs utilisant la chromatographie électrocinétique micel-laire capillaire afin d’observer 14 neurotransmetteurs et métabolites issu de Drosophila. Cette méthode a

Compte rendu du 18ème symposium international sur les bio-séparations à l’échelle micrométriques (MSB 05)

Violaine Augsutin, Laboratoire Environnement et Chimie Analytique, UMR-CNRS 7121, ESPCI

Le congrès MSB 05 (MicroScale Bioseparations) s’est tenu à la Nouvelles-Orléans du 12 au 17 Février. Il a été organ-isé par J.M. Ramsey aidé de Barry Karger et de la CaSSS (California Separation Science Society). Ce congrès s’appelait HPCE (High Performance Capillary Electrophoresis) les années précédentes. La nouvelle appellation a été choisie afin de mieux représenter les nouvelles préoccupations et les nouveaux enjeux des groupes de recherche développant et utilisant les techniques électrophorétiques. Ce congrès n’a pas pour autant négligé les approches plus classiques ou théoriques. Le programme technique reflétait ainsi toutes ces préoccupations.Les sujets suivants ont ainsi été discutés : nanofluidiques, microscale devices for cellular analysis, biopolymer analysis, Intact protein top-down, Proteomics : bottom-up, Monolithic separation media, Novel microfluidic separation system, Novel particles and structure, Theory and fundamentals, separation mechanism and technology. Chaque thème, regroupant plusieurs sujets, sera résumé en présentant les approches et perspectives de différents groupes de recherche.

été appliquée à des drosophiles ayant subi des manipulations génétiques diverses ou des traite-ments par de la cocaïne ou différents types d’expérience d’apprentissage. Les variations des proportions des neurotransmetteurs ont été observées en fonction des traitements effectués.Stephen C. Jacobson a présenté les divers avantages des séparations électrocinétiques utilisant des dispositifs microfluidiques. En effet le niveau de dextérité avec lequel on peut manipuler les matéri-aux et les compétences atteintes au niveau de la fabrication de microstructures comprenant des

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canaux de géométrie variable contribue à l’amélioration des performances de ces nouveaux types d’outils analytiques. Il a donc présenté les travaux de son groupe sur ce sujet au travers de divers exemples et applications où les efficacités par unité de longueur sont similaires voire supérieures à celles des systèmes séparatifs conventionnels tels que le format capillaire. D’autres méthodes ont été développées afin d’obtenir des performances sépara-tives améliorées impliquant un meilleur contrôle du flux et donc des améliorations des procédures ou des géométries.

Novel instrumentations and separation systems: particles, stationary phases and struc-tures

Le groupe de recherche de Yoshinobu Baba s’intéresse aux nanotechnologies, aux biopuces qui seront des technologies clés dans l’ère suivant le séquençage du génome. En effet, des méthodes telles que l’électrophorèse dans des microcanaux seront développées dans des puces et seront appli-cables à l’analyse d’ADN, d’ARN, de protéines et de métabolites. Les progrès réalisés en micro et nano-fabrication basés sur les techniques des puces électroniques ont provoqué l’apparition d’un nouveau domaine de recherche concernant les microsystèmes intégrés et les technologies des nano-biopuces. Leur groupe a ainsi présenté des

puces comprenant des nanopilliers en silicone puis en quartz. L’avantage de ces derniers par rapport à des phases stationnaires est de ne pas perturber le flux électroosmotique et le champ électrique. Une étude sur la séparation d’ADN dans ces puces à nano-pillier et l’influence de divers paramètres sur la sépa-ration ont été présentées.

David Ross du NIST présentait une conférence sur des séparations utilisant la focalisation par gradient de température. Cette nouvelle technique permet de concentrer et de séparer simultanément des compo-sés chiraux. Un gradient de température le long du capillaire, un champ électrique et un tampon dont la force ionique est thermo dépendante sont utilisés de façon combinée pour provoquer la migration des analytes jusqu’à leur équilibre, leur point de vitesse

Compte rendu MSB 05(suite)

nulle le long du microcanal ou du capillaire. L’ajout d’un sélecteur chiral provoque la focalisation des énantiomères à des positions différentes le long d’un canal ou d’un capillaire. La détection par fluorescence se fait en ligne. Ainsi différents analytes sont séparés spatialement et concentrés par un moyen qui ressemble à de la focalisation isoélectrique. Il est à noter que contrairement à l’électrophorèse capillaire qui demande des longueurs de séparation conséquentes, pour des résolutions du même ordre de grandeur les séparations sont réalisées sur de très courts microcanaux (mm).

L’équipe de Jean-Louis Viovy travaille sur de nouveaux types de matrices séparatives auto assem-blées qui sont composées de nanoparticules para-magnétiques. Dans un champ magnétique la suspen-sion colloïdale de particules forme un dispositif bidimensionnel réversible de colonnes dont l’espacement est micrométrique. Ils ont réussi à réaliser ce type de matrice organisée avec des tailles de pores allant de moins d’un micron à 50 µm. Selon la taille des pores différentes applications ont été menées dans le domaine bioanalytique. Ainsi la capture et la digestion par la trypsine de protéines ont été réalisées avec une grande spécificité et avec des cinétiques très rapides dans des arrangements submicrométriques. Par contre des matrices présent-ant des pores compris entre 2 et 5 microns ont permis la séparation de brins d’ADN en deux minutes. Une étude détaillée des mécanismes de migration a été menée par vidéomicroscopie sur une seule molécule. Une autre application a été présentée concernant

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des particules marquées par des anticorps avec des tailles de pores de plus de 10µm. Ces particules ont été utilisées à des fin de tri cellulaire comme une alternative au tri magnétique et à la cytométrie en flux.

Staffan Nilsson a ensuite présenté d’autres types de nanoparticules utilisées elles comme phase pseudo-stationnaire renouvelable en électrochromatogra-phie capillaire (ECC). Le principe est assez simple et avantageux : la phase stationnaire est pompée électrophorétiquement de façon continue pendant toute l’analyse. Une nouvelle phase stationnaire est donc utilisée à chaque analyse. Le changement de phase est donc simple et rapide. De plus le vieillisse-ment des colonnes n’est donc plus un problème. Par contre la détection est plus problématique et nécess-ite l’utilisation d’un spectromètre de masse. L’avantage par rapport à la chromatographie électro-cinétique micellaire est donc une utilisation directe-ment compatible avec la spectrométrie de masse.

Christopher T. Culbertson s’est intéressé à la fonction-nalisation d’un matériau utilisé lors de la fabrication de microsystèmes : le PDMS. Il présente les avantages d’avoir un plus faible coût en tant que matériau de départ et des méthodes de fabrication plus faciles et plus rapides par rapport au verre. Cependant les dispositifs microfluidiques réalisés dans ce matériau possèdent de caractéristiques restrictives impor-tantes comme un flux électroosmotique beaucoup plus faible que celui produit dans des puces en verre ; mais aussi des parois hydrophobes qui sont difficiles à mouiller. De plus des analytes hydrophobes

peuvent s’y adsorber. C’est donc pour toutes ces raisons que son équipe s’est intéressée au développement de revêtements des parois des puces en PDMS. Ces revêtements sont basés sur la chimie et la synthèse de nouveaux sol-gel. Ils peuvent ainsi être utilisés soit pour donner au matériau de nouvelles propriétés de surface et/ou une plus grande gamme de mobilités électroos-motiques.

Frantisek Svec et son équipe dévelop-pent des phases stationnaires mono-lithiques à base de monomères orga-niques : des (méth)acrylates. Elles sont principalement utilisées en électro-chromatographie capillaire (ECC ou CEC) et en micro/nano-LC et présentent des avantages au niveau de la simplicité de fabrication des colonnes


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par rapport aux colonnes capillaires remplies. Les monolithes réalisés par cette équipe présentent les particularités d’être photopolymérisés ce qui permet une localisation précise de la colonne dans le capillaire. Son équipe a aussi développé un moyen de fonctionnaliser les surfaces des pores par photografting. Le principe consiste en un greffage maîtrisé de la surface par des monomères présent-ant une certaine chimie. Il est ainsi possible d’avoir un polymère présentant une chimie de surface déterminée et il est même possible d’établir un gradient de fonctions greffées ou d’établir des zones dont la chimie des greffons est différente. Une des applications présentées permettait l’obtention d’un gradient de charges à la surface du monolithe afin d’obtenir un gradient de flux électroosmotique. Le greffage localisé d’une enzyme, la trypsine, a aussi été réalisé et permet ainsi d’obtenir un réacteur enzymatique en ligne avec une colonne séparative. La souplesse de fabri-cation et de fonctionnalisation de ce type de colonnes permet d’envisager des applications très diverses ainsi qu’un transfert aux microsystèmes.

Christian G. Huber utilise lui aussi des colonnes monolithiques mais dont les monomères sont du polystyrène et du divinylbenzène (PS-DVB). Il a comparé ces colonnes avec des colonnes remplies de particules d’ODS (silice greffées par des groupe-ments octodécyles) pour l’identification de peptides. Les colonnes monolithiques donnent de meilleurs résultats en terme de reproductibilité et en terme de gamme peptidique couverte. Elles ont donc été utilisées pour l’analyse de mélanges de peptides obtenus par digestion trypsique. Un système bidimensionnel off-line comprenant d’abord une colonne échangeuse de cations puis une colonne monolithique suivie d’une détection par ESI-MS/MS a été utilisé pour ces analyses. Ce groupe a aussi réalisé l’analyse quantitative de myoglobine présente dans le sérum par chroma-tographie échangeuse d’anions, digestion trypsique de la fraction contenant la myoglobine et analyse des peptides par HPLC-ESI-MS. Les concen-trations ont été déterminées à partir du sérum et présentent une limite de détection de 100-500 ng/mL et un coefficient de variation de 7-15%.

Ziad El Rassi et son équipe ont développé des monolithes à base de méthacrylates greffés par des ligands tels que des lectines ou des oligosaccha-rides afin de réaliser des analyses par chromatogra-phie d’affinité et de pouvoir isoler des molécules d’intérêt. Afin de faciliter la séparation de mélanges complexes, une séparation bidimensionnelle

comprenant une colonne d’affinité puis une colonne de type phase inverse a été mise en place.

Maria T. Dulay et son équipe travaillent sur les monolithes à base de sol-gel photopolymérisés utilisant des méthacrylates substitués par des alkoxysilanes. Le matériau séparatif obtenu est donc organique-inorganique et présente les étapes d’hydrolyse et de condensation typique des processus sol-gel. Les oligomères formés subissent ensuite le processus de photopolymérisation. Les colonnes synthétisées ont été utilisées en ECC et présentent de bonnes caractéristiques séparatives, des possibilités intéressantes de préconcentration ainsi que la possibilité de greffer des enzymes tout en maintenant leur activité biologique.

Biopolymer analysisAnnelise E. Barron et James P. Landers se sont intéressés à l’analyse d’ADN avec une approche différente. La première s’est intéressée au dével-oppement de matrices pour le séquençage d’ADN et leur intégration dans des systèmes miniaturisés. L’utilisation de réseaux de polymères linéaires thermo-sensibles permet d’obtenir une différence entre les canaux d’injection et de séparation tout en permettant un séquençage précis. D’autres

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résultats sur une nouvelle approche séparative par marquage de fragments d’ADN avec une protéine ont été présentés. En effet l’ADN est un polyélectro-lyte hautement chargé et un polymère à écoule-ment libre. C’est pourquoi la séparation n’est possible qu’en utilisant des matrices tamis. Le principe développé par cette équipe est de briser l’équilibre dans le rapport charge sur masse de l’ADN par marquage avec une molécule de haut poids moléculaire et neutre avant de réaliser une séparation par électrophorèse : cette méthode est appelée : ELFSE : end-labelled free-solution electro-phoresis.

James P. Landers a présenté un dispositif minia-turisé pour l’analyse d’échantillons réels (armes biologiques) nécessitant les étapes de traitement de l’échantillon. La puce comprend trois domaines fonctionnels : un concernant l’extraction d’ADN, puis une étape d’amplification et enfin une étape de séparation et de détection. Ces trois domaines sont reliés par des canaux sur puce mais isolés si besoin par des valves en élastomère. La purification d’ADN est réalisée grâce à l’utilisation de phase stationnaire à base de sol-gel modifié. L’étape d’amplification est réalisée par de l’IR PCR. La sépa-ration de fragments d’ADN est réalisée dans un canal permettant la séparation d’amplicons spéci-fiques provenant d’anthracis bacillus, de salmonella et de campylobacter.

Norman J. Dovichi s’est penché sur les possibilités d’analyse 2D en électrophorèse capillaire. A partir de cellules glandulaires de souris, divers détergents ont été utilisés afin d’extraire séquentiellement les protéines cytosoliques, membranaires, nucléaires… provenant d’un homogénat. Les protéines sont ensuite marquées par un marqueur fluorescent se liant aux résidus contenant de la lysine. Ces protéines sont ensuite séparées par électrophorèse capillaire 2D utilisant une détection par fluorescence. La première dimension utilise une séparation des protéines par taille. Les fractions successives sont ensuite collectées afin de subir l’analyse de deux-ième dimension par électrophorèse électrocinétique micellaire : les protéines sont donc séparées en fonction de leur niveau d’hydrophobie.

D. Jed Harrison et son équipe travaillent sur un système microfluidique pour l’analyse de protéines. Ils ont conçu un microsystème qui permet d’intégrer plusieurs étapes comme la digestion, le déssalage, l’ajustement à un pH et à un tampon donné, la sépa-ration mais aussi la préconcentration avant d’envoyer les échantillons dans un spectromètre de masse. La souplesse de designs des puces doit pouvoir permettre de réaliser ces étapes en parallèle. Leur microsystème intègre donc une séparation de protéines par IEF permettant de fractionner les échantillons puis de les digérer dans différents canaux suivi d’une étape d’extraction sur phase solide. Les puces sont couplées à un spectromètre de masse pour permettre la détection des peptides enrichis entre 14 et 20 fois.

William S. Hancock s’intéresse au peptidome c'est-à-dire la fraction des polypeptides contenus dans le plasma ou un échantillon de sérum qui est isolé par un filtre allant jusqu’à 10 kD en masse moléculaire. L’analyse de mélanges protéomiques par le couplage HPLC-MS est souvent compromise par le besoin d’une méthode à plus haut débit, surtout concernant des échantillons cliniques. L’intérêt du peptidome est de fournir de nouvelles solutions à ce problème (étape de digestion trypsique en moins), ainsi que d’avoir un autre point de vue sur la compo-sition des fluides biologiques complexes tel que le plasma et le sérum. L’avantage de ce type de fraction est de fournir une diminution très significative des protéines du sang tout en étant dans la gamme d’analyse d’un spectromètre de masse hybride. Il est ainsi possible d’explorer cet ensemble sans une étape de digestion enzymatique classique ce qui permet d’étudier l’action de nouvelles protéases, tel que des métalloprotéases qui peuvent être induites par des maladies comme le cancer.

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Compte rendu MSB 05(suite et fin)

Thomas Hankemeier et son équipe s’intéresse plus au métabolome c'est-à-dire à l’analyse comparative d’un ensemble complet de métabolites d’un système biologique. La question clé dans ce domaine est la translation des différences observées au niveau du métabolome en variations de fonctionnement biologique des cellules ou organismes. Leur technique d’analyse a été ici la LC-MS, avec plusieurs stratégies utilisées en LC : micro- et nano-LC afin d’analyser des métabolites. Ils ont aussi insisté sur l’importance du retraitement des données ainsi que sur les analyses multi-variées. Cette plateforme analy-tique a été appliquée à la recherche de marqueurs du développement de maladies.

Proteomics : bottom-up top-down

L’analyse de protéines intactes (top-down) peut fournir des informations plus complètes sur les modi-fications post-traductionnelles subies par ces proté-ines. Cependant de telles analyses sont un nouveau challenge pour les techniques séparatives et de détection jusqu’à présent surtout développées et utilisées pour l’analyse de mélanges protéiques d’abord digérés par de la trypsine. Ljiljana Pasa-Tolic a ainsi présenté des techniques pour l’analyse de protéines intactes utilisant à la fois la chromatogra-phie liquide et la focalisation isoélectrique capillaire couplées à la spectrométrie de masse. Après les étapes séparatives les fractions collectées sont digérées et étudiées par spectrométrie de masse. Les limites de détection atteintes sont plus faibles (augmentation de la sensibiité) que dans l’approche bottom-up et l’identification des formes intactes des protéines est plus sûre.

Cheng S. Lee et son groupe de recherche s’intéressent aussi à la méthode top-down pour l’analyse de proté-ines intactes. Ils ont ainsi développé des techniques séparatives multidimensionnelles basées sur des phénomènes électrophorétiques le tout sur une plateforme analytique à haut débit afin de concur-rencer la méthode bottom-up plus en avance sur ce sujet. Un réacteur enzymatique permet la digestion protéolytique des protéines éluées en quelques secondes et possède une interface capillaire avec un détecteur de spectrométrie de masse. Sur cette plate-forme et avec ce réacteur il est aussi possible de réaliser l’approche bottom-up : une digestion enzy-matique suivie d’une analyse multidimensionnelle suivie d’une détection par spectrométrie de masse.

David M. Lubman et son équipe ont développé des dispositifs miniaturisés pour la détection de biomar-queurs. Une séparation bidimensionnelle est utilisée

pour fractionner 2000 protéines qui sont ensuite déposées sous forme de spots sur une plaque de verre. Le dispositif comprend des protéines identiques à celles produites dans les cellules avec leurs modifications post-traductionnelles qui sont très importantes dans le développement de cancer. Ce dispositif est exposé au sérum de patients et les anticorps produits en réponse au développement d’un cancer peuvent être détectés par ce dispositif. Le marqueur protéique détecté peut être associé à différents stades et catégories de cancer.

Barry Karger et son équipe ont une approche de la protéomique qui est basée sur une stratégie dite de bottom-up. Cette stratégie consiste à digérer l’échantillon en question par de la trypsine puis les fragments peptidiques obtenus sont séparés par HPLC et détectés par spectrométrie de masse. Cette stratégie est assez répandue et utilise des outils analytiques adaptés mais son inconvénient réside dans la difficulté d’obtenir des informations sur les modifications post-traductionnelles (PTM) des protéines. L’approche bottom-up nécessite donc des outils très performants pour la détection. Dans ce groupe de recherche ils utilisent un spectromètre de masse hybride : trappe ionique linéaire – temps de vol. De plus ils ont adopté une méthode de protéolyse utilisant la Lys C et non la trypsine. Cette enzyme produit des fragments 2 à 5 fois supérieurs en taille. Les analyses sont réalisées en nano-LC avec la détection précisée précédemment. Les avantages de cette stratégie sont de pouvoir avoir accès aux PTM tout en diminuant de 10 à 100 fois la limite de détection par rapport à la stratégie dite de top-down.

Après avoir remercié les conférenciers et les organisa-teurs pour ces journées passionnantes, le congrès s’est terminé par la présentation des futurs rendez-vous auxquels nous étions tous conviés. Tout d’abord le congrès MSB 05 de Kobe (31 Juillet – 4Août). En effet les congrès étant généralement situés en Europe ou aux Etats-Unis une faible partie de la communauté scienti-fique asiatique peut se déplacer pour des raisons de coût et d’organisation (obtention de visa à temps). Cependant le nombre de groupes de recherche asiatiques se développant en électrophorèse et dans les nanotechnologies est toujours en pleine expansion. C’est pourquoi cette année un congrès a été organisé en Asie afin d’améliorer les interactions entre les chercheurs des divers conti-nents. Enfin la présentation de MSB 06 à Amsterdam a clôturé ce congrès..

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Une nouvelle Société nationale de Protéomique a vu le jour en Europe, SEProt (Sociedad Espanola de Protéómica), la Société espagnole de Protéomique. Son premier congrès s’est tenu à Cordoue du 14 au 17 février 2005. Longue vie à SEProt !

Ci-desssous, le Président de SEProt, Juan J. Calvete, entouré des membres de son Conseil d’Administration parmi lesquels Concha Gil, Vice Présidente, Jesús V. Jorrín, Secrétaire, et Juan Pablo Albar.

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Les Partenaires de la SFEAPLes sociétés commerciales dont les noms suivent accordent leur soutien à la SFEAP en

souscrivant comme partenaires. Nous les remercions pour leur concours

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