Lauréat 2013 Bourse Marie Curie IOF Programme OCEANCHArCoT
Membre du Réseau Francophone de Métabolomique et de Fluxomique
Membre de l'Association Francophone pour l'Enseignement et la Recherche en Pharmacognosie
Membre de l'American Society of Pharmacognosy
Membre de l'Association for the Sciences of Limnology and Oceanography
Reviewer pour les journaux Marine Drugs et Algal Research
Invité au congrès Végétaux aquatiques : écologie et bénéfices (Porquerolles, octobre 2013)
Conférencier invité au 5ème Congrès International des Biotechnologies
(Valence, Espagne, Juin 2014)
En quelques mots :
Volontaire, passionné et sensible au respect des valeurs humaines, je souhaite mettre mes compétences au service de la recherche de molécules à haute valeur ajoutée issues de la biodiversité marine.
Domaine d'intérêt :
A l'interface entre l'océanographie biologique et la pharmacognosie marine
Palme d'or du superviseur érudit, bienveillant et intègre décernée à :
Prof. Ronald J. QUINN (Griffith Institute for Drug Discovery, Brisbane, Australie)
Mentor inspirant :
Prof. émérite Jean-Michel KORNPROBST (Université de Nantes)
With the recent development of state-of-the-art technologies (e.g hyphenated MS techniques) and methodologies (e.gdereplication), the scientific community is interested in the exploration of poorly chemically studied bioresources. The high diversity of interacting phytoplankton species suggests an important and highly diverse chemical repertoire (e.gisoprenoids, toxins, polysaccharides, PUFAs, oxylipins, phycobiliproteins) which may inspire applications in health, nutrition and biotechnology. Biosynthesis of these metabolites is strongly dependent upon their environment/culture conditions which may be investigated using OMICS approaches. In microalgae, a major bottleneck isthe difficulty in extracting deeply inaccessible molecules, an important issue that demands adapted solutions prior to considering High-Throughput Screening (HTS). Bioactive minority metabolites may pass unnoticed on spectra and thus require special attention. The extraction of metabolites may prove difficult due to the presence of highly resistant cell walls (Phaeodactylumtricornutum), or of exopolysaccharidic secretions surrounding the cell membrane (Porphyridiumpurpureum). The Mix Mill process (vibrating microbeads) which gave excellent extraction yields without chemical alteration of the analytes) and is fully compatible with HPLC and LC-MS analysis was optimised. Being accurate, simple to operate, rapid, safe and preserving sensitive molecules, makes the Mix Mill process suitable for the screening of microalgalchemodiversity. This methodology was applied in the Photomer, and currently in OCEANOMICs and OCEANCHArCoT programs, all being dedicated to the identification of new marine metabolites with high added value. Finally, this methodology represents a significant improvement in the field of OMICS studies from microalgae, as it provides the most representative estimate of their exploitable chemical diversity.
Étude des pigments de microalgues en océanographie et en biotechnologies au moyen d’un procédé de déréplication CLHP-UV DAD
Depuis les années 1960, les pigments sont reconnus comme un moyen d’étudier la diversité ainsi que la répartition géographique et bathymétrique du phytoplancton en océanographie. Le phytoplancton présente une très grande diversité génétique qui a pour corollaire une diversité tout aussi importante de pigments. Les espèces peuvent être ainsi regroupées en divisions ou classes d’algues selon l’abondance ou non en certains pigments (Jeffrey et al, 2005).
L’étude des pigments présente également un intérêt dans le domaine des biotechnologies. Certains pigments ont une très haute valeur ajoutée de par leur utilisation en tant que marqueur fluorescent en diagnostic clinique, en tant qu’anti-oxydant, en tant que colorant naturel, en pharmacologie ou bien en tant que molécule thérapeutique. Le potentiel de recherche est conséquent et prometteur dans ces voies de valorisation. Des marchés de niches sont encore à développer en exploitant les propriétés biochimiques de ces molécules.
Pour étudier ces pigments, il a été développé une méthode analytique à partir de protocoles existants dans la littérature afin de d’identifier rapidement les molécules connues au sein d’un mélange complexe de molécules organo-solubles. Cette méthode de déréplication s’appuie sur un accès optimisé aux molécules ciblées ainsi que sur l’utilisation d’un couplage chromatographie liquide haute performance – détecteur barrette de diodes. Cette technique sensible requiert la fixation de nombreux paramètres analytiques indispensables à l’utilisation rationnelle de la déréplication dans le cadre de nos travaux.
Collecte d'organismes marins tropicaux en plongée - De l'étude de la biodiversité à l'émergence de nouveaux médicaments
Les océans couvrent 70% de la surface de la Terre. Ils ont constitué le berceau prébiotique de la planète à partir duquel l’évolution a engendré de multiples formes de vie toutes plus originales les unes que les autres. Cette immense biodiversité marine n’a pas d’équivalent sur la planète. On trouve ainsi de nombreux embranchements animaux et végétaux qui n’ont pas quitté ce milieu aquatique marin pour coloniser le milieu terrestre. Comparativement au milieu terrestre plus accessible, cette biodiversité marine a été très peu étudiée au cours des siècles. Le réservoir d’espèces inconnues demeure encore vaste.
Depuis quelques décennies, l’homme découvre et re-découvre que cette extraordinaire biodiversité a développé des stratégies chimiques pour communiquer, pour se protéger des prédateurs ou pour se protéger de son environnement physique parfois hostile. Ces organismes ont donc la capacité de produire une diversité de molécules originales qui dépassent même l’imagination des chercheurs. Ces molécules constituent une véritable source d’inspiration pour de nombreuses applications industrielles et biotechnologiques. On peut prédire sans se tromper qu’une partie des médicaments de demain seront issus des océans.
Le plongeur Bio comme le plongeur curieux trouvera dans cette conférence des éléments pour comprendre l’intérêt des recherches de molécules bioactives en milieu marin. Il trouvera également quelques notions pour comprendre comment les chercheurs peuvent mettre en évidence un éventuel intérêt thérapeutique, cosmétologique ou industriel. Au fil d’une plongée de récolte, de coup de palme en coup de palme, de nombreuses photos des organismes observés durant la campagne alimenteront la conversation autour de l’éventuelle présence de molécules bioactives dans leurs tissus.
Composition pigmentaire d’espèces phytoplanctoniques originales au moyen d’un procédé de déréplication CLHP-UV DAD
Depuis les années 1960, les pigments sont reconnus comme un moyen d’étudier la diversité ainsi que la répartition géographique et bathymétrique du phytoplancton en océanographie. Le phytoplancton présente une très grande diversité génétique qui a pour corollaire une diversité tout aussi importante de pigments. Les espèces peuvent être ainsi regroupées en divisions ou classes d’algues selon l’abondance ou non en certains pigments (Jeffrey et al, 2005). Le programme CHEMTAX (Mackey et al, 1996) a été développé afin d’interpréter les concentrations relatives détectées lors de l’injection en CLHP des échantillons naturels. Cependant, ce système est encore limité de par le manque de données pigmentaires sur les espèces phytoplanctoniques. L’objet de l’étude présentée est de contribuer à l’apport de connaissances sur la composition de plusieurs espèces de microalgues appartenant à des phyla différents.
Pour cela, il a été développé une technique de déréplication (CLHP-barette de diodes) à partir de protocoles existants dans la littérature. Celle-ci permet de caractériser la présence de pigments dont il existe des standards commerciaux sur le marché. Il permet également de cibler l’identification de molécules originales souvent minoritaires en faisant abstraction des pigments déjà référencés.
L’extraction des pigments demeure une phase capitale dans le processus qui mène à la caractérisation de l’ensemble des pigments d’une cellule. Il est admis qu’un certain nombre de pigments sont dénaturés dans des solvants comme le méthanol et l’acétone (Latasa et al, 2001). L’ensemble des considérations du programme de recherche dans lequel nous travaillons, a conduit à l’utilisation d’éthanol comme solvant d’extraction pour un broyage cellulaire (vibro-broyage RETSCH). Concernant la méthode d’élution retenue, il s’agissait d’obtenir un bon compromis entre un temps d’élution raisonnable et une discrimination efficace. Quatre indices sont à prendre en compte : le facteur de capacité k’, le nombre de plateaux théoriques N, la résolution Rs et la sélectivité α. La méthode retenue au final est celle proposée par Van Heukelem & Thomas (2001) modifiée.
La bibliothèque spectrale de standards a été créée à partir de références fournies par la société DHI Lab Products. Une quantification a donc été possible pour les standards injectés en gamme de concentrations. La majorité des pigments minoritaires sont encore indéterminés ce qui pose la question de leur quantification relative en tenant compte des coefficients d’extinction molaire différents.
