Missions

Le potentiel thérapeutique de l'ARN messager (ARNm) est largement reconnu depuis le succès des vaccins à ARNm contre la Covid-19. Bien que cela résulte de décennies de recherches approfondies au niveau mondial, de nombreuses optimisations sont encore nécessaires pour adapter la traduction de ces ARNm aux types cellulaires d'intérêt. Dans le cadre d'une collaboration avec l'équipe de Chantal Pichon (Université d'Orléans), ce projet vise à exploiter le criblage microfluidique à ultrahaut débit pour optimiser l'ARNm à des fins thérapeutiques.
Des banques d'ARNm seront préparées par combinaison aléatoires de différentes régions 5' et 3'non traduites (UTR) identifiées en début de projet, dans le contexte de différentes topologies avec l’inclusion éventuelle de modifications chimiques. Ces banques seront ensuite criblées fonctionnellement à l'aide de la microfluidique en gouttelettes afin de rechercher les variants les plus performants. Brièvement, chaque variant d'ARNm sera synthétisé à partir d'une matrice d'ADN individualisée dans des gouttelettes d’eau dans l’huile avant d'être traduit in vitro dans ces gouttelettes en protéine rapportrice. Les gouttelettes présentant le phénotype d'intérêt seront ensuite triées, leur contenu en ADN sera récupéré et analysé par séquençage à haut débit afin de caractériser le résultat de chaque expérience de criblage. La bio-informatique sera enfin utilisée pour comparer les séquences enrichies dans chaque contexte expérimental (topologie, ajout de modifications chimiques, composition du milieu). Les constructions les plus prometteuses seront ensuite préparées et testées par notre collaborateur dans différents types de cellules pertinentes.

Activités

- Préparation et validation de banques de gènes. La personne recrutée devra concevoir et préparer des banques d'ADN (qui seront transcrites en ARNm) à l'aide de méthodologies de pointe en biologie moléculaire.
- Adaptation et utilisation d'un pipeline de criblage par microfluidique en gouttelettes dédié à l'analyse de l'ARNm. La personne recrutée adaptera la procédure de criblage utilisée par l'équipe au criblage d'ARNm. Cela pourra nécessiter non seulement l'adaptation des conditions réactionnelles, mais aussi l'introduction de puces additionnelles, voire éventuellement le développement de nouveaux dispositifs microfluidiques.
- Préparation de banques pour le séquençage à haut débit. La personne recrutée convertira l'ADN récupéré à partir des gouttelettes en molécules compatibles avec le séquençage à haut débit en ajoutant des codes-barres, des adaptateurs de séquençage et en purifiant les banques obtenues afin d'obtenir une qualité compatible avec les technologies de séquençage.
- Analyse bioinformatique du contenu de séquences des banques ADN enrichies. En collaboration avec le bioinformaticien de l'équipe, la personne recrutée sera chargée d'analyser les données de séquençage à l'aide d'un pipeline bioinformatique dédié. Cela inclura, sans s'y limiter, le filtrage QC, le profilage d'enrichissement, la comparaison du contenu des séquences, le traçage et la représentation graphique des données.
- Production in vitro à grande échelle et caractérisation d'ARNm. Les ARNm candidats les plus prometteurs seront produits par synthèse enzymatique in vitro par la personne recrutée. Cela comprendra la synthèse à grande échelle, la modification (notamment le coiffage) et la purification des différentes molécules d'intérêt.

Compétences

- Une expertise reconnue dans le développement d'acides nucléiques synthétiques (aptamères ou ARNm). Le/la candidat(e) devra être titulaire d'un doctorat en biologie moléculaire ou en biochimie dans le domaine de la biologie des acides nucléiques et/ou de la biotechnologie depuis moins de 2 ans. Il/elle devra notamment posséder une expertise solide et reconnue dans la manipulation, la préparation et la caractérisation d'acides nucléiques synthétiques pouvant être ARN, ADN ou composés d'une chaîne principale chimique non naturelle. Cette solide expertise sera étayée par des publications importantes (prépublications acceptées) dans le domaine.
- Expertise reconnue dans le développement et l'utilisation de la microfluidique en gouttelettes. Le/la candidat(e) devra posséder une expertise non seulement dans l'utilisation, mais aussi dans le développement de dispositifs microfluidiques dédiés à la manipulation de gouttelettes (production, fusion, tri ou combinaison de plusieurs de ces étapes). Cette expertise sera attestée par des publications (prépublications acceptées).
- Capacité à analyser de manière autonome des données de séquençage à haut débit à l'aide de la bio-informatique. Bien qu'il/elle sera assisté(e) par le bio-informaticien de l'équipe pour les étapes délicates, le/la candidat(e) devra posséder des compétences en analyse de données de séquençage à l'aide de la bio-informatique (par exemple, en utilisant Python, R ou tout autre langage de programmation adapté). Ces compétences doivent être attestées par la contribution à au moins une publication dans le domaine.

Contexte de travail

Le projet se déroulera au sein de l'équipe « Biologie numérique de l'ARN » (unité de recherche « Architecture et Réactivité de l'ARN », Strasbourg-France) dirigée par le professeur Michael Ryckelynck. Bénéficiant d'un environnement multidisciplinaire riche, l'équipe est hébergée au sein de l'unité de recherche « ARN » (unité CNRS 9002 « Architecture et Réactivité de l'ARN »). Cette unité regroupe 12 groupes de recherche (près de 100 personnes) dont les compétences couvrent la biologie de l'ARN (au niveau moléculaire, cellulaire et des interactions hôte-pathogène), la biophysique et les développements technologiques. Outre cet environnement riche, le projet fera l'objet d'une collaboration active avec l'équipe de Chantal Pichon (Université d'Orléans) ainsi qu'avec des groupes experts en chimie des acides nucléiques.

Contraintes et risques

Pas de contrainte ou risque particulier.