1- Contexte scientifique et objectifs du projet

Le projet consiste à doter l’UMR 1019 INRA/Université d’Auvergne « Unité de Nutrition Humaine » de Clermont-Ferrand Theix d’un système d’information pour identifier les métabolites présents dans des échantillons biologiques. Cette unité possède un appareillage important qui offre des moyens d’analyse très performants pour les recherches sur le métabolisme dans le domaine de la nutrition. Il est constitué de divers spectromètres de masse et d’outils statistiques et informatiques pour l’acquisition des données, leur traitement, et leur exploitation. Il s’agit d’utiliser cet appareillage pour faire évoluer les connaissances sur l’action des macro- et micronutriments dans l’alimentation afin de mieux comprendre leur impact sur la santé. L’activité consiste à acquérir des profils de centaines voire milliers d’échantillons biologiques à l’aide d’un spectromètre de masse, à passer ces informations par une chaîne de traitements pré-établie, puis à restituer l’ensemble de ces données de manière à identifier les marqueurs caractéristiques d’un état physiologique ou d’une intervention nutritionnelle donnés, et d’identifier les métabolites correspondant à ces marqueurs ainsi que les voies métaboliques auxquelles ils participent. Pour créer une plateforme et développer ainsi cette activité, il est maintenant indispensable d’améliorer le système d’information de l’unité pour permettre à ses membres et aux partenaires des différents programmes de recherche d’accéder et d’exploiter plus efficacement l’ensemble des données générées.

2- Description du projet

L’acquisition des données est réalisée sur des appareils de spectrométrie de masse qui génèrent des fichiers de données volumineux (4-8 Go). A la suite de l’acquisition, les données cibles sont extraites (biomarqueurs potentiels), filtrées, analysées et stockées dans une base de données propriétaire. Ce processus se déroule suivant différents protocoles décrits par des jeux de paramètres précis qui mettent en oeuvre des méthodes statistiques et des outils de criblage-croisement inter-bases de données. Le projet consiste à développer plusieurs modules dont une base de données de paramètres et de protocoles de traitement liés à un serveur de documents, des bases de données sur les métabolites et leurs caractéristiques spectrales, une plateforme de gestion de données permettant de fournir un service de récupération et de distribution des données des bases, et plusieurs services de traitement et d’analyse de données réalisant l’interface avec l’utilisateur. Cinq modules seront développés :

• Une plateforme de gestion de données qui oriente les données vers le bon support de stockage.
• Les bases de données sur les métabolites.
• Un serveur de documents pour les fichiers (4-8Go) issus de la spectrométrie de masse.
• Une plateforme web pour l’exploration des bases de données.
• Les outils logiciels pour le traitement bioinformatique des données de spectrométrie de masse.

3- Résultats attendus

Le développement de ce système d’information se place dans une politique d’optimisation des capacités d’analyse du métabolisme qui viendra compléter ainsi le dispositif d’analyse (plateforme de spectrométrie de masse) récemment mis en place dans l’Unité. Ce système permettra aux membres de l’unité, ainsi qu’aux académiques et industriels partenaires de jouir pleinement des services offerts par cette plateforme. Il s’agit d’apporter de nouvelles connaissances sur les effets biologiques exercés par les nutriments présents dans l’alimentation de l’homme et ainsi d’améliorer la qualité des aliments et l’état de santé de la population. Le système d’information est conçu pour acquérir et traiter des données plus vite, en plus grand nombre et de favoriser la distribution et la diffusion des données acquises de manière plus efficace. De plus, cette plateforme, unique en Auvergne, permettra de favoriser le partage des compétences et la mise en place d’un pôle fort dans le domaine du métabolisme et des applications de la métabonomique en nutrition. Plus généralement, dans le cadre du point 7.2 du document décrivant l’ex programme E-nnovegne et plus précisément la constitution d’un centre de ressource bio-médical, ce programme s’insère dans un ensemble plus vaste du plateau de recherche médicale du CHU, du CJP, de l’UdA, de l’UBP et de l’INRA comprenant l’Unité INSERM U384, l’unité INSERM U484, le Centre d’Investigation Clinique labellisé INSERM (CIC), le Centre de Pharmacologie Clinique (CPC), le Centre d’Evaluation et Traitement de la Douleur (CETD), le Cancéropole, le Centre National de Référence pour la lutte contre les Leucodystrophies, le laboratoire de biologie des protistes, la plateforme d’imagerie petit animal et la plateforme métabolomique de l’INRA. L’objectif est d’uniformiser et de professionnaliser l’échange de données entres les différentes structures de recherches qu’elles soient publiques ou privées.

LifeGrid, le système d'information régional