Metabolome-IDF

La plateforme Metabolome-IDF possède une expertise reconnue dans le développement de méthodes non ciblées de type métabolomique, lipidomique et glycomique basées sur la spectrométrie de masse pour la découverte de biomarqueurs. Elle développe également des méthodes analytiques pour la quantification absolue de métabolites en milieu biologique. La plateforme est spécialisée depuis une vingtaine d’années dans l’analyse par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse à haute résolution pour la détection, l’identification et la quantification de petites molécules dans les milieux biologiques, en particulier dans les échantillons biologiques humains. Elle propose par ailleurs ses compétences en bioinformatique et sciences des données pour la construction de bases de données, le prétraitement de données et leur analyse à l’aide de statistiques uni ou multivariées.

Les projets de recherche pris en charge par Metabolome-IDF sont menés au travers de nombreuses collaborations avec des équipes médicales dans un contexte académique, de médecine translationnelle et personnalisée. A ce titre, les chercheurs du Laboratoire innovations en spectrométrie de masse pour la santé (LI-MS) auquel la plateforme est adossée ont été impliqués dans la production de plus de 100 articles scientifiques entre 2020 et 2024.

Expertises et services

• Conseil pour le montage d’expériences : design de la cohorte, modalités de prélèvement, conservation et stockage des échantillons, aspects spécifiques relatifs aux expériences in vivo et au suivi d’analyses métabolomiques,
• Collaboration et accompagnement à la rédaction de demandes de financements européens ou nationaux (ANR, PEPR, RHU, ANSES…),
• Production de données omiques (métabolomiques, lipidomiques et glycomiques) non ciblées par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse à haute résolution,
• Traitement de données omiques, du pré-processing à l’analyse statistique,
• Quantification absolue, par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse, de métabolites et de petites molécules, dont les médicaments et leurs métabolites,
• Traitement d’un large panel d’échantillons biologiques : biofluides (plasma, sérum, urines, selles, bile), tissus (foie, reins, cœur, tissu adipeux, tissu digestifs), cellules, bactéries, surnageants de cultures bactériennes ou de cellules eucaryotes.

Moyens et équipements

• 3 spectromètres de masse à haute résolution Exploris 120 et 240 couplés à un chromatographe Vanquish Duo (Thermo Fisher Scientific),
• Système LC-MS à haute résolution Q Exactive Plus (Thermo Fisher Scientific),
• Système LC-MS à haute résolution Orbitrap Fusion Tribrid (Thermo Fisher Scientific),
• Système LC-MS à haute résolution Q-TOF Impact HD (Bruker) avec chromatographie capillaire,
• MALDI-TOF/TOF (Bruker),
• 3 systèmes LC-MS de type triple quadripôle (Waters).

Comment soumettre un projet ?

Pour soumettre un projet à la plateforme Metabolome-IDF, rendez-vous sur le portail MAMA de l’infrastructure de métabolomique MetaboHUB. Vous pouvez également prendre contact avec les responsables de la plateforme, Florence Castelli et François Fenaille, afin de préciser votre projet et d'évaluer son adéquation avec les prestations proposées par la plateforme.

Si le projet est accepté, un cahier des charges sera élaboré et une proposition technique vous sera soumise, explicitant les méthodes d’analyse et de traitement de données qui seront utilisées. Dans le cas d’un projet d’analyse métabolomique ou lipidomique non ciblée, il conviendra de s’accorder au préalable sur un design d’étude approprié et compatible avec la recherche de biomarqueurs. Vous recevrez alors un devis, un calendrier pour la réalisation des expériences, ainsi qu’un compte rendu en fin de prestation.

Exemple d'utilisation

La métabolomique au service de l’identification de biomarqueurs de diagnostic et de pronostic dans le cadre de l’insuffisance hépatique chronique

En collaboration avec la fondation EF-Clif, la plateforme Métabolome-IDF a analysé le métabolome de plus de 2000 patients atteints d’une cirrhose décompensée accompagnée ou non de complications aiguës avec défaillance d’organes (ACLF). Ces travaux ont abouti à la publication de plusieurs articles. En 2020, Moreau et al. montraient qu’il existe une signature métabolomique constituée de 38 composés s’accumulant spécifiquement dans le sérum des patients atteints. La nature même de ces composés suggère que les mécanismes responsables de la défaillance d’organes dans l’ACLF seraient proches de ceux responsables du sepsis, avec notamment une inhibition forte de la production d’énergie dans les mitochondries.

Une séquence d’événements aboutissant à l’ACLF a également été proposée : les modifications dans la réponse hormonale au stress et la génération d’espèces réactives de l’oxygène et du souffre initieraient le dysfonctionnement des mitochondries, conduisant à son tour au dysfonctionnement d’un ou plusieurs organes. Ces travaux ont été complétés par des études du lipidome des mêmes patients, permettant d’identifier de nouveaux biomarqueurs tout en clarifiant le phénotype des patients. En 2023, 3 métabolites découverts lors de l’analyse métabolomique d’une large cohorte de patients atteints d’ACLF, ont conduit à la mise au point d’un score plus précis pour prédire la mortalité à 7, 14 et 28 jours après l’admission, comparativement au score MELDNa.

Des méthodes de quantification absolue, au plus proche des patients, ont été développées au LI-MS pour doser des biomarqueurs de l’ACLF ou de réponse à de potentiels traitements. Elles sont maintenant en place à l’hôpital pour le suivi des patients.

Ces études pionnières ont permis à la plateforme d’intégrer deux consortiums européens dans le cadre du programme H2020, Microb-Predict et DECISION, tous deux dédiés à une amélioration de la compréhension ou du pronostic d’une cirrhose du foie avec défaillance d’organes.

Pour en savoir plus : Weiss E. et al. (2023). Sympathetic nervous activation, mitochondrial dysfunction and outcome in acutely decompensated cirrhosis: the metabolomic prognostic models (CLIF-C MET). Gut, 72(8):1581-1591. 

Contact

Metabolome-IDF
Laboratoire innovations en spectrométrie de masse pour la santé (LI-MS)
CEA Paris-Saclay
DRF/JOLIOT/DMTS/SPI
91191 Gif-sur-Yvette
Région : Île-de-France+33 (0)1 69 08 13 18
florence.castelli@cea.fr
Site de la plateforme

THÉMATIQUES : Bioinformatique, bases de données, Métabolomique, exposome, Protéomique

RESPONSABLES SCIENTIFIQUES :
Florence Castelli, François Fenaille

RESPONSABLES TECHNIQUES :
Florence Castelli

RESPONSABLES QUALITÉ :
Ingrid Ramon

TUTELLES : CEA, INRAE, Université Paris-Saclay

INFRASTRUCTURES NATIONALES : MetaboHUB

LABELLISATION IBiSA : 2010

MOTS CLÉS : Spectrométrie de masse, Métabolomique, Lipidomique, Glycomique, Méthodes globales, Méthodes quantitatives ciblées, Analyses statistiques, Biomarqueurs, Contexte médical, Larges cohortes, Caractérisation structurale

Fiche mise à jour en 2025

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