Contexte
CLINATEC, le centre de recherche biomédicale Edmond J. Safra, travaille depuis plusieurs années au développement de solutions technologiques innovantes pour les maladies neurodégénératives. Les professeurs Benabid et Mitrofanis ont initié l’utilisation de la photobiomodulation infrarouge appliquée à la maladie de Parkinson, grâce à un implant intracrânien, qui fait actuellement l’objet d’essais cliniques, sous la direction de Stephan Chabardès au CHU de Grenoble.
La photobiomodulation, c’est-à-dire l’application de lumière rouge ou proche infrarouge (λ=600-1300nm) sur les tissus corporels, a été utilisée pour induire de nombreux effets bénéfiques sur la fonction et la survie des cellules dans plusieurs modèles de maladies, parmi lesquelles les maladies neurologiques (Hamblin 2016 ; Mitrofanis 2019). La photobiomodulation présente un bilan de sécurité impeccable, avec peu ou pas de preuves d’effets secondaires ou de toxicité sur les cellules du corps, et les dispositifs sont faciles à utiliser et peu coûteux. Appliquée de manière extra crânienne, la photobiomodulation pourrait également s’avérer précieuse dans la prévention d’un certain nombre de troubles neurologiques comme les maladies neurodégénératives. De nombreuses recherches sont actuellement en cours afin d’en évaluer le mécanisme d’action d’un point de vue cérébral, et d’en démontrer l’efficacité dans la lutte contre ces pathologies. Cependant la question du dosage est pour l’instant non élucidée, ce qui provient en grande partie d’une incertitude quant à la quantité exacte d’énergie parvenant à traverser les différents tissus cérébraux humains pour atteindre les cibles recherchées. La mise en oeuvre de mesures directes sur tissus humains vivants étant difficile, la modélisation par ordinateur est plus prometteuse.
Le but de ce stage sera d’étendre un premier travail effectué sur la modélisation de la propagation de la lumière au sein du cerveau humain, en utilisant des simulations de Monte Carlo. Pour ce faire, l’étudiant·e devra dans un premier temps modéliser un casque de lumières LED proche infra-rouge sur des images IRM anatomiques de cerveau, segmentées voxel par voxel. Le but sera de quantifier le plus précisément possible la quantité d’énergie reçue par les différentes aires cérébrales. Différentes longueurs d’ondes et paramètres de stimulation lumineuse pourront être testés. Le premier travail réalisé par l’étudiant·e sera de déterminer le choix des paramètres de simulation optimaux et la prise en main du software utilisé pour les modélisations.
En fonction des résultats obtenus et de l’avancée du stage, le travail sera approfondi pour modéliser aux mieux la propagation de la lumière en provenance d’une source extra-crânienne (par exemple, modélisation des cheveux, de la macro/microvasculature…etc).
Compétences requises :
- Connaissances en physique optique et en propagation de la lumière.
- Bases en modélisation/simulation par ordinateur.
- Des connaissances en biologie / neurosciences seraient un plus.
- Anglais écrit et parlé.
Lieu du stage :
Le poste est à pourvoir sur le site de CLINATEC, centre de recherche biomédicale Edmond J. Safra à Grenoble. En partenariat avec le CEA-Leti, le CHU de Grenoble, l’UGA, et le Fonds de dotation Clinatec, regroupant en un même lieu technologues, biologistes et cliniciens, CLINATEC a pour mission de développer puis optimiser le transfert de solutions innovantes vers les patients. Dans le cadre de cette mission, plusieurs projets de développement de nouveaux dispositifs médicaux innovants dans le domaine des maladies neurodégénératives et du handicap sont actuellement en cours sur la structure CLINATEC.
Le Fonds de dotation CLINATEC accueille aujourd’hui 12 chercheurs, post-docs, ingénieurs et thésards. Des collaborations avec le CEA, HEPIA à Genève, le Grenoble Institut Neuroscience, le Laboratoire de Psychologie et Neurocognition de l’Université Grenoble Alpes, l’Institut de Pharmacologie moléculaire et cellulaire de Nice inscrivent le Fonds de dotation au cœur de projets innovants.
- Responsables : Marjorie Dole / Tigrane Cantat-Moltrecht – Fonds Clinatec
- Niveau : 3e année école d’ingénieur / Master 2
- Durée : 4-6 mois
- Lieu : CLINATEC – 17 avenue des Martyrs – 38054 Grenoble Cedex
- Rémunération : en fonction de la convention de stage et la tarification minimale légale.
Contacts :
- Marjorie Dole : marjorie.dole@cea.fr
- Malvina Billères : malvina.billeres@cea.fr
Plus d’informations : https://fonds-clinatec.fr
