ICAN Omics

Utilisation et combinaison d’approches de métabolomique, lipidomique et bioinformatique pour l’identification de nouveaux biomarqueurs dans le domaine de la santé.

Site de la plateforme

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Utilisation et combinaison d’approches de métabolomique, lipidomique et bioinformatique pour l’identification de nouveaux biomarqueurs dans le domaine de la santé.

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La plateforme ICAN Omics de l'IHU ICAN combine des approches de métabolomique, lipidomique et des outils de bioinformatique développés par la plateforme ICAN I/O pour identifier de nouveaux biomarqueurs en vue d’une meilleure prédiction des pathologies métaboliques. Située à l’Hôpital de la Pitié-Salpêtrière à Paris, elle bénéficie d’un environnement translationnel exceptionnel. Ces dix dernières années, elle a acquis une expertise solide dans le domaine des études précliniques (modèles cellulaires et animaux) et cliniques (cohortes de plus de 100 patients).

Rattachée à l’Institut du cardiométabolisme et de la nutrition (ICAN), la plateforme est spécialisée dans les maladies métaboliques (NASH, T2DM, athérosclérose, hypercholestérolémie, cardiomyopathie…) avec une expertise forte dans le métabolisme des lipoprotéines et lipides. Elle participe également à des projets portant sur d’autres thématiques, comme les maladies neurodégénératives ou le cancer, au travers de collaborations avec l’IHU-ICM, le CIMI… Depuis 2013, ces projets ont fait l’objet de 42 articles, 1 brevet et 4 revues.

Expertises et services

Analyse globale en métabolomique par UPLC-HRMS,
Profilage complexe en lipidomique par LC-MS/MS : 238 glycérophospholipides (PC, LPC, PE, PEp, LPE, PI, PS, PG, LPG, BMP, PA), 120 sphingolipides (SM, DHSM, DHC, céramides, HexCer, Hex2Cer, S1P, sphingosines) et 135 lipides neutres (TAG, DAG, MAG, CE),
Profilage complexe en métabolomique par UPLC-HRMS : 80-100 métabolites selon la matrice biologique (acides aminés, composés organiques, phénols, méthylamines et certains indoles) et 35 métabolites (acylcarnitines et acides biliaires),
Mise en place d’approches ciblées en vue de l’étude de voix métaboliques précises par LC-MS/MS et GC-EI/CI-MS : acides gras libres (27 lipides), métabolites issus du microbiote (stérols, acides gras à courte chaine, acides biliaires), de la voie du tryptophane (15 métabolites), de la voie de la choline (5 métabolites) et de la voie de synthèse du cholestérol.

Moyens et équipements

UPLC-HRMS : spectromètre de masse haute résolution Q Exactive (Thermo Fisher Scientific) couplé à une UPLC (Acquity Waters),
HPLC-MS/MS : spectromètre de masse Q-Trap 4000 (AB Sciex) couplé à une HPLC (Prominence Shimadzu),
GC/MS : spectromètre de masse ISQ couplé à une GC (Thermo Fisher Scientific),
Automate Extrahera LV-200 (Biotage),
Homogénéisateur Precellys Evolution (Ozyme),
Positive Pressure Manifold 96 (Waters),
Concentrateur sous vide SPD131DDA avec piège cryogénique (Thermo Fisher Scientific).

<hr>Analyses ciblées par LC-MS/MS et GC/MS.

<hr>Approches de profilage par LC-MS/MS Q-Trap 4000.

<hr>Approches globales par UPLC-HRMS Q Exactive.

<hr>Homogénéisation de tissus Precellys.

Comment soumettre un projet ?

Pour soumettre un projet à ICAN Omics, vous pouvez envoyer une demande par mail aux responsables opérationnels de la plateforme : Farid Ichou pour la métabolomique et Marie Lhomme pour la lipidomique. Si le projet est validé, un cahier des charges et un devis vous seront transmis. Les analyses seront lancées à réception des échantillons et après signature du devis et des conditions générales d’utilisation de la plateforme. Une réunion de présentation des résultats sera organisée en fin de projet et un rapport d’étude final vous sera soumis.

Exemple d'utilisation

Obésité et dysbiose du microbiote

L’obésité est devenue une maladie à très forte prévalence mondiale. Les facteurs génétiques, environnementaux, les modes de vie, mais aussi le microbiote intestinal contribuent à l’étiologie de la maladie. Par rapport à des individus contrôles, l'abondance et la diversité des espèces microbiennes intestinales sont fortement diminuées chez les populations obèses. Dans les cas extrêmes, la chirurgie bariatrique devient le seul recours pour améliorer leur état de santé. Les effets de cette intervention sur le métabolisme de l’hôte, la composition du microbiote intestinal et les mesures fonctionnelles restent cependant mal connus.

Afin de comprendre la contribution intestinale dans l’amélioration des paramètres biologiques et cliniques de l’obésité, la plateforme ICAN Omics a mis en place une approche intégrative de données s’appuyant sur l’association de paramètres cliniques, de données métagénomiques, métabolomiques et lipidomiques chez une population de patients obèses sévères ou morbides ayant subi une chirurgie bariatrique. La composition du microbiote intestinal et du métabolome sanguin a été déterminée chez des sujets appariés avec un suivi longitudinal à 1, 3 et 12 mois après chirurgie. Le microbiote intestinal a été analysé par une approche de métagénomique globale (shotgun), tandis que le métabolome et le lipidome circulants ont respectivement été déterminés à l’aide d’approches LC-HRMS et LC-MS/MS.

Cette étude a montré un important remodelage métabolique dans les mois suivant la chirurgie. 93 espèces lipidiques et 30 métabolites polaires ont été modifiés. Certains ont été associés à des changements d’espèces du microbiote intestinal et à une amélioration des paramètres cliniques. Ces changements métaboliques ont été corrélés à une diminution du poids corporel, du cholestérol total, du LDL-C et à une augmentation du HOMA-S.

Pour en savoir plus : Kayser B.D. et al. (2017). Serum lipidomics reveals early differential effects of gastric bypass compared with banding on phospholipids and sphingolipids independent of differences in weight loss. International Journal of Obesity. 41(6), 917-925.

Contact

ICAN Omics
Hôpital de la Pitié-Salpêtrière
47-83 boulevard de l’Hôpital
75013 Paris
Région : Île-de-France+33 (0)1 84 82 77 68
metabolomique@ican-institute.org
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