Les biotechnologies en santé – Tome 1 : Introduction aux biotechnologies en santé

Michel Sève, Walid Rachidi, Sandrine Bourgoin-Voillard

Description

La série de livres Les Biotechnologies en Santé s’articule en 8 tomes. Ce tome 1 est dédié à une présentation générale des domaines phares des biotechnologies et de leurs applications, les tomes suivants présentant une étude approfondie de chacun de ces domaines.

Introduction aux biotechnologies en santé présente un panorama des différents types de biotechnologies devenues incontournables dans le domaine de la santé, qu’elles soient actuellement sur le marché ou en cours de développement.

Après un rappel historique des évolutions et des découvertes scientifiques et un point sur l’apport prépondérant de l’informatique dans les domaines multidisciplinaires des biotechnologies, l’ouvrage aborde les différents aspects scientifiques – la production de molécules et de cellules, l’analyse, le diagnostic, la thérapeutique –, mais aussi les implications éthiques et les enjeux socio-économiques liés au développement des biotechnologies.

Chaque chapitre reprend les définitions essentielles, précise le principe des technologies et laisse une place importante aux applications.

Préface
P. TAMBOURIN

Avant-propos
S. BOURGOIN-VOILLARD, W. RACHIDI, M. SEVE

Remerciements S. BOURGOIN-VOILLARD, W. RACHIDI, M. SEVE

Chapitre 1. La grande aventure scientifique, technologique et humaine des biotechnologies pour la santé
B. TOUSSAINT, P. TROUILLER (coordonnateur : B. Toussaint)
Préambule
Les biotechnologies : des pratiques anciennes aux applications d’aujourd’hui
Une brève histoire des biotechnologies pour la santé
Importance de la pluridisciplinarité et choix en formations
Notions de bioéthique appliquées aux biotechnologies de la santé.

Chapitre 2. Bioinformatique et biologie computationnelle
B. DE MEULDER, J. PELLET, P. SABATIER, M.SEVE(coordonnateur : M. Seve)
Définition et historique de la bioinformatique
Identification des problèmes à résoudre par la bioinformatique
La donnée, un défi pour la bioinformatique
Concepts et méthodes
Éléments de réponse et perspectives

Chapitre 3. De la transgénèse au clonage
J. BRAULT, P. CAVAILLÈS, C. DURMORT, B. FAVIER, W. RACHIDI, M.-J. STASIA (coordonnateur : C. Durmont)
Biotechnologies de la reproduction
Transfert de gènes
Animaux transgéniques
Clonage reproductif et thérapeutique
Méthodes d’obtention de cellules souches pluripotentes
Thérapie génique
Enjeux éthiques

Chapitre 4. La cellule procaryote en biotechnologies
S. BOURGOIN-VOILLARD, C. DURMORT, J. GEISELMANN, A.LEGOUËLLEC, D. ROPERS, M. SEVE (coordonnateurs : M. Seve, S. Bourgoin-Voillard)
La cellule procaryote : outil de recherche et usine de production biologique
Biologie synthétique
La cellule procaryote : outil thérapeutique

Chapitre 5. La cellule eucaryote en biotechnologies
C. AUXENFANS, J. BRAULT, F. BRAYE, X. CHAUCHET, O. DAMOUR, C.DURMORT, G. LAMIRAULT, A. LE GOUELLEC, S. LEHMANN, O. PREYNAT-SEAUVE, W. RACHIDI, M.-J. STASIA, S. WALDVOGEL-ABRAMOWSKI (coordonnateur : W. Rachidi)
La cellule eucaryote : outil de recherche et usine de production biologique
La cellule eucaryote : outil thérapeutique

Chapitre 6. Les biomolécules en biotechnologies
S. BOURGOIN-VOILLARD, J. BRETON, P. BULET, C. DEMEILLIERS, E.DROUET, C. DURMORT, D. GASPARUTTO, S. LEHMANN, J.-L. LENORMAND, S. PEREZ, B. PRIEM, W. RACHIDI, M. SEVE, R. SODOYER (coordonnateurs : S. Bourgoin-Voillard, M. Seve)
Aspects réglementaires et éthiques
Méthodes et principes généraux de production
Anticorps
Acides nucléiques
Vectorisation et formulation

Chapitre 7. Les vaccins ou deux siècles de biotechnologies
E. DROUET, R. SODOYER, B. WERLE (coordonnateur : E. Drouet)
Historique ou le cheminement dans les méandres des découvertes vaccinales
Bases immunologiques de la vaccination
Cellules utilisées Adjuvants, stimulateurs majeurs de l’immunité innée
Les différentes formes vaccinales
Les différents vecteurs vaccinaux
Voies d’administration
Vaccins et médecine vétérinaire
Vaccins réassortants
Applications des vaccins prophylactiques en clinique humaine
Conclusions : de nouvelles approches en vaccinologie pour le 21e siècle

Chapitre 8. Analyse et diagnostic : techniques actuelles
D. ALDEBERT, S. BOISSET, S. BOURGOIN-VOILLARD, J. BRETON, B. BUSSER, Y. CASPAR, P. CAVAILLES, G. CLAVARINO, C. DUMESTRE-PÉRARD, C. DURMORT, P. GILSON, M. MAURIN, V. SUTERA, B. TOUSSAINT (coordonnateurs : S. Bourgoin-Voillard, J. Breton)
Biochimie et enzymologie
Immunoessais
Microbiologie
Analyse tissulaire et cellulaire
Biologie moléculaire

Chapitre 9. Les techniques innovantes d’analyse en biotechnologie
K. ARAFAH, S. BOURGOIN-VOILLARD, J. BRETON, P. BULET, F. DE FRAIPONT, C. DURMORT, J. FAURÉ, P. FAURE, X. FONROSE, A. KARAGEORGIS, C. PISON, J. RENDU, M. SEVE (Coordonnateurs : S. Bourgoin-Voillard, J. Breton)
L’automatisation
La miniaturisation
Jusqu’où l’imagerie peut-elle aller ?
Vers une biologie à grande échelle ?
De l’analyse biomédicale à la médecine personnalisée

Chapitre 10. Les modèles économiques et l’entrepreneuriat dans la biotechnologie française
D. CATHERINE, C. GENET, S. LE LOARNE-LEMAIRE, V. SABATIER, M. THEODOSIOU (coordonnateur : V. Sabatier)
Les modèles économiques dans l’industrie biopharmaceutique
L’entrepreneuriat dans la biotechnologie française

Conclusion générale
Glossaire

Informations

• Publié par: Tec & Doc - Editions Lavoisier
• Date de parution: 15 décembre 2015
• Nombre de lectures: 165
• EAN13: 9782743070854
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 16 Mo

Extrait

tiIques et un point sur l’apport prépondérant de l’informatique dans

les différents aspects scientiIques – la production de molécules et de cellules, l’analyse, le diagnostic, la thérapeutique –, mais aussi les

Chaque chapitre reprend les déInitions essentielles, précise le principe

scientiIques, biologistes, cliniciens et industriels.

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1

Lesbiotechnologiesen santé

Tome 1

Introduction aux biotechnologies en santé

Sandrine Bourgoin-Voillard Walid Rachidi Michel Seve

Les biotechnologies en santé

Tome 1

Introduction aux biotechnologies en santé

Chez Lavoisier Tec&Doc :

Culture de cellules animales, par G. BarlovatzMeimon et X. Ronot Cycle cellulaire et cytométrie en flux, par D. Grunwald, J.F. Mayol et X. Ronot La cytométrie en flux , par X. Ronot, D. Grunwald, J.F. Mayol et J. Boutonnat e L’évolution biologique au XXI siècle : Les faits, les théories, par R. Dajoz Biologie de l’évolution et médecine (Coll. Monographies), par C. Frelin et B. Swynghedauw LaboStat : Guide de validation des méthodes d’analyse, par M. Feinberg La brevetabilité des innovations biotechnologiques appliquées à l’Homme, par M.C. ChemtobConcé

Chez Lavoisier Médecine Sciences :

Atlas de poche de biotechnologie et de génie génétique (Coll. Atlas de poche) , par R. D. Schmid Biologie moléculaire de la cellule, par B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts et P. Walter Biologie moléculaire de la cellule – Livre d’exercices, par J. Wilson et T. Hunt L’essentiel de la biologie cellulaire, par B. Alberts, D. Bray, K. Hopkin, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts et P. Walter Immunologie, par L. Chatenoud et J.F. Bach Manuel de poche de biologie cellulaire, par H. Plattner et J. Hentschel Biologie moléculaire et médecine, par J.C. Kaplan et M. Delpech Appareils et méthodes en biochimie et biologie moléculaire, par B. Hainque, B. Baudin et P. Lefebvre Biochimie et biologie moléculaire, par P. Kamoun, A. Lavoinne et H. de Verneuil

Dans d’autres collections :

Les biosimilaires, par J.L. Prugnaud et J.H. Trouvin Bioinformatique moléculaire : u ne approche algorithmique(Coll. IRIS) , par P. A. Pevzner et N. Puech

Les biotechnologies en santé

Tome 1

Introduction aux biotechnologies en santé

Sandrine BOURGOINVOILLARD Walid RACHIDI Michel SEVE

Préface de Pierre Tambourin

editions.lavoisier.fr

Les déclarations de conflits d’intérêts sont consultables chez l’éditeur.

Direction éditoriale : Fabienne Roulleaux Édition : Brigitte Peyrot Fabrication : Estelle PerezLe Du Composition et couverture : Patrick Leleux PAO, Caen

© 2016, Lavoisier, Paris

ISBN : 9782743020859

LISTE DES COLLABORATEURS

A LDEBERT Delphine, Maître de Conférences, UFR de Pharmacie, Université Grenoble Alpes, Grenoble.

A RAFAH Karim, Chef de Projets, BioPark d’Archamps, Archamps. A UXENFANS Céline, Praticien Hospitalier, Laboratoire des Substituts cutanés, Hospices Civils de Lyon, Lyon. B OISSET  Sandrine, Maître de Conférences  Praticien Hospitalier, Laboratoire de Bactériologie, CHU de Grenoble, Université Grenoble Alpes, Grenoble.

B OURGOIN V OILLARD  Sandrine, Maître de Conférences, Plateforme de Protéomique Prométhée, Université Grenoble Alpes, Grenoble. B RAULT  Julie, Assistant HospitaloUniversitaire, Laboratoire Biochimie, Enzymes et Protéines, CHU de Grenoble, Université Grenoble Alpes, Grenoble. B RAYE  Fabienne, Praticien Hospitalier, Service de Chirurgie plastique, esthétique et reconstructrice, Hospices Civils de Lyon, Lyon.

B RETON Jean, Maître de Conférences, UFR de Pharmacie, Université Grenoble Alpes, Grenoble. B ULET Philippe, Directeur de Recherche, UJF – IAB U823 Inserm – CNRS, Archamps. B USSER Benoît, Maître de Conférences  Praticien Hospitalier, Service Biochimie des cancers et Biothérapies, CHU de Grenoble, Université Grenoble Alpes, Grenoble.

C ASPAR Yvan, Assistant HospitaloUniversitaire, Laboratoire de Bactériologie, Université Grenoble Alpes, Grenoble. C ATHERINE  David, Professeur Assistant, Département Management, Technologies et Stratégie, Grenoble École de Management, Grenoble. C AVAILLÈS Pierre, Maître de Conférences, Laboratoire TIMCIMAG, Université Grenoble Alpes, Grenoble.

C HAUCHET Xavier, Doctorant, Laboratoire TIMCIMAG, Université Grenoble Alpes, Grenoble.

C LAVARINO Assistant HospitaloUniversitaire, Laboratoire d’Immunologie, CHU de Grenoble, Université Giovanna, Grenoble Alpes, Grenoble. D AMOUR Odile, Praticien Hospitalier, Laboratoire des Substituts cutanés, Hospices Civils de Lyon, Lyon. D E F RAIPONT  Florence, Praticien Hospitalier, Département de Biochimie, Toxicologie et Pharmacologie, de CHU Grenoble, Grenoble. D EMEILLIERS Maître de Conférences, Laboratoire de Bioénergétique fondamentale et appliquée, Inserm Christine, U1055, Université Grenoble Alpes, Grenoble. D E M EULDER Bertrand, Chercheur, European Institute for Systems Biology and Medicine (EISBM, CNRSENSUCBL), Lyon. D ROUET Emmanuel, Professeur des Universités, Unit of Virus host cell interactions, Faculté de Pharmacie, Université Grenoble Alpes, Grenoble. D UMESTRE P ÉRARD Maître de Conférences  Praticien Hospitalier, Laboratoire d’Immunologie, CHU de Chantal, Grenoble, Université Grenoble Alpes, Grenoble. D URMORT Claire, Maître de Conférences, Groupe Pneumocoque, Institut de Biologie structurale, Université Grenoble Alpes, Grenoble.

F AURÉ Julien, Maître de Conférences – Praticien Hospitalier, Laboratoire Biochimie génétique et moléculaire, Plateforme de Biologie moléculaire, IBP/DBTP/BGM, CHU de Grenoble.

F AURE Professeur des Universités  Praticien Hospitalier, Service de Biologie, CHU de Grenoble, Université Patrice, Grenoble Alpes, Grenoble. F AVIER Bertrand, Maître de Conférences, Laboratoire GREPI, Université Grenoble Alpes, Grenoble.

V

F ONROSE Praticien Hospitalier, Xavier, Département de Biochimie, Toxicologie et Pharmacologie,  Hôpital A. Michallon, Grenoble. G ASPARUTTO Didier, Directeur de Recherche, Institut des Nanosciences et Cryogénie (INAC), Commissariat à l’Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives, Grenoble. G EISELMANN Professeur des Universités, Laboratoire interdisciplinaire de Physique, CNRS et Université Johannes, Grenoble Alpes, Grenoble. G ENET  Corine, Professeur Associé, Département Management, Technologies et Stratégie, Grenoble École de Management, Grenoble. G ILSON Pauline, Interne en Pharmacie, Doctorante, Service Biochimie des cancers et Biothérapie, CHU de Grenoble, Grenoble. K ARAGEORGIS Anastassia, Chercheur, Inserm U823, Équipe Thérapie ciblée, Diagnostic précoce et Imagerie du cancer, Institut Albert Bonniot, Université Grenoble Alpes, Grenoble. L AMIRAULT  Guillaume, Maître de Conférences  Praticien Hospitalier, Institut du Thorax, CHU de Nantes, Université de Nantes.

L E G OUËLLEC Audrey, Chef de Clinique – Assistant hospitalouniversitaire, Laboratoire TIMCIMAG/TheRex UMR 5525, Faculté de Médecine de Grenoble. L EHMANN Sylvia, EnseignanteChercheuse, Institut des Sciences de la Terre, Université Grenoble Alpes, Grenoble. L E L OARNE L EMAIRE Séverine, Professeur Associé, Département Management, Technologies et Stratégie, Grenoble École de Management, Grenoble.

L ENORMAND JeanLuc, Professeur des Universités, Laboratoire TIMCIMAG/TheRex, Université Grenoble Alpes, Grenoble. M AURIN Max, Professeur des Universités  Praticien Hospitalier, Laboratoire de Bactériologie et Hygiène hospitalière, CHU de Grenoble, Université Grenoble Alpes, Grenoble. P ELLET Johann, Ingénieur, European Institute for Systems Biology and Medicine (EISBM, CNRSENSUCBL), Lyon.

P ÉREZ Serge, Directeur de Recherche émérite, CNRS, Département de Pharmacochimie moléculaire, UMR CNRSUGA, Grenoble. P ISON  Christophe, Professeur des Universités  Praticien Hospitalier, Clinique universitaire de Pneumologie, Pôle Thorax et Vaisseaux, CHU de Grenoble, Université Grenoble Alpes, Grenoble. P REYNAT S EAUVE Biologiste, Laboratoire d’Inmmunohématologie transfusionnelle, Hôpitaux Universitaires de Olivier, Genève, Suisse. P RIEM Maître de Conférences, Service Chimie et Biotechnologie des Oligosaccharides, CERMAV CNRS Bernard, UPR 5301, Université Grenoble Alpes, Grenoble. R ACHIDI Walid, Maître de Conférences, Laboratoire Lésions des Acides nucléiques, Université Grenoble Alpes et CEA, Grenoble. R ENDU Praticien Hospitalier, Département de Biochimie, Toxicologie et Pharmacologie, CHU de Grenoble, John, Université Grenoble Alpes, Grenoble. R OPERS Delphine, Docteur, INRIA, Équipe Projet Ibis, Université Grenoble Alpes, Grenoble. S ABATIER Philippe, Professeur des Universités, Laboratoire TIMCIMAG, Université Grenoble Alpes, Grenoble. S ABATIER  Valérie, Professeur Associé, Département Management, Technologies et Stratégie, Grenoble École de Management, Grenoble.

S EVE Michel, Professeur des Universités  Praticien Hospitalier, Plateforme de Protéomique Prométhée, Laboratoire de Bioénergique fondamentale et appliquée, U1055, UFR de Pharmacie, CHU de Grenoble et Université Grenoble Alpes, Grenoble.

S ODOYER Régis, Ingénieur de Recherche, Institut de Recherche technologique Bioaster, Lyon.

VI

LISTE DES COLLABORATEURS

S TASIA MarieJosé, Maître de Conférences  Praticien Hospitalier, Laboratoire Biochimie, Enzymes et Protéines, CHU de Grenoble, Laboratoire TIMCIMAG, Université Grenoble Alpes, Grenoble. S UTERA Vivien, Ingénieur Hospitalier, Laboratoire de Bactériologie, CHU de Grenoble. T HÉODOSIOU Chargée de cours, Département Management, Technologies et Stratégie, Grenoble École de Maria, Management, Grenoble. T OUSSAINT Bertrand, Professeur des Universités  Praticien Hospitalier, Département de Biochimie, Pharmacologie et Toxicologie, CHU de Grenoble, Université Grenoble Alpes, Grenoble. T ROUILLER Patrice, Professeur Associé  Praticien Hospitalier, UFR de Pharmacie, Université Grenoble Alpes, Grenoble. W ALDVOGEL A BRAMOWSKI Médecin adjointe, Laboratoire d’Immunohématologie transfusionnelle, Hôpitaux Sophie, Universitaires de Genève, Suisse.

W ERLE Bettina, Ingénieur de Recherche, Institut de Recherche technologique Bioaster, Lyon.

LISTE DES COLLABORATEURS

VII

Sommaire

Préface P. T AMBOURIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Avantpropos S. B OURGOIN V OILLARD , W. R ACHIDI , M. S EVE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Remerciements S. B OURGOIN V OILLARD , W. R ACHIDI , M. S EVE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Chapitre 1. La grande aventure scientifique, technologique et humaine des biotechnologies pour la santé B. T OUSSAINT , P. T ROUILLER (coordonnateur : B. Toussaint) . . . . . . . . . . . . . . . . . . Préambule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Les biotechnologies : des pratiques anciennes aux applications d’aujourd’hui . . . . . . . . . . . . . . . . . . Définitions et domaines d’application des biotechnologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Développement des biotechnologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Une brève histoire des biotechnologies pour la santé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La découverte du support de l’information génétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La révolution du « génie génétique » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Naissance de l’industrie des biotechnologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Importance de la pluridisciplinarité et choix en formations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Les enjeux de la pluridisciplinarité. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Possibilités en formation initiale des étudiants. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Notions de bioéthique appliquées aux biotechnologies de la santé  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Influences prévisibles des biotechnologies de la santé sur la société et l’homme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Genèse de la réflexion sur l’éthique des sciences et techniques appliquées au vivant . . . . . . . . . . . . . . . . . Définition de la bioéthique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Chapitre 2. Bioinformatique et biologie computationnelle B. D E M EULDER , J. P ELLET , P. S ABATIER , M. S EVE (coordonnateur : M. Seve)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Définition et historique de la bioinformatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analyse de séquences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Banques de données moléculaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prédiction de structures protéiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Évolution moléculaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Identification des problèmes à résoudre par la bioinformatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La donnée, un défi pour la bioinformatique  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Croissance exponentielle des données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Qualité des données. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Les différents types de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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