Statistiques pour la médecine translationnelle – SISTM

L’équipe se consacre à l’élaboration de méthodes statistiques pour l’analyse intégrative des données en médecine et en biologie. Grace aux améliorations technologiques, la recherche clinique et biologique génère des quantités massives de données : les « omiques » des données telles que la génomique (expression des gènes) et de la protéomique, mais aussi d’autres types de données, pour lesquelles les technologies modernes ont fortement augmenté la quantité d’informations (par exemple imagerie médicale et comptage de cellules).
L’équipe SISTM est labélisée par l’Inserm et l’Inria.

Objectifs

Le défi est d’analyser ces BIG DATA pour répondre à des questions cliniques et biologiques à l’aide de méthodes statistiques appropriées. Pour comprendre les données d’une cellule à l’état clinique des individus dans toutes les circonstances, y compris dans les essais cliniques, de nouveaux outils sont nécessaires pour traduire les informations obtenues à partir des systèmes complexes. Par extension, cela a conduit au domaine de la « médecine des systèmes » « biologie des systèmes », qui a lieu naturellement dans le cadre de la médecine translationnelle reliant la recherche clinique et biologique.

L’analyse statistique de ces données est confronté à plusieurs problèmes :

  • Il y a plus de paramètres (p) à estimer que d’individus (n)
  • Les types / nature des données sont différentes
  • La relation entre les variables est souvent complexe (par exemple non linéaire) et peut changer au fil du temps. Pour faire face à ces problèmes, nous développons des approches spécifiques souvent liées à l’immunologie.

Les méthodes sont principalement basées sur la modélisation mécanistique utilisant des systèmes d’équations différentielles ou sur les méthodes d’apprentissage statistique. Le paradigme de notre approche est d’inclure autant d’informations que disponible pour répondre à une question donnée. Ces informations proviennent des données disponibles, mais aussi de l’information biologique initiale définissant la structure du modèle ou de restreindre l’espace des valeurs de paramètres. Nous développons et appliquons nos méthodes principalement pour des applications appartenant à la recherche clinique en particulier l’immunologie du VIH. Par exemple, plusieurs projets sont consacrés à la modélisation de la réponse aux traitements antirétroviraux, les interventions immunitaires ou vaccin chez les patients infectés par le VIH.

Les applications sont réalisées en collaboration avec the Vaccine Research Institute (VRI), d’autres équipes du centre ainsi que l’Unité de Soutien Méthodologique à la Recherche Clinique et Epidémiologique (USMR) du CHU de Bordeaux.

 

SISTM

Coordonnées

Centre de recherche INSERM U1219
Université de Bordeaux, ISPED case 11
146 rue Léo-Saignat
33076 BORDEAUX cedex

Tél : +33 (0)5 57 57 95 68

Lien : Inria

  • Directeur : 
    Prof (PUPH)
    Directeur adjoint centre de recherche / Deputy director research centre
    Directeur d’équipe / Director INRIA SISTM
    Responsable médical USMR / Head CTU
    Coordinateur/Coordinator Master 2 Epidemiology

    Parcours

    Directeur de Recherche de deuxième classe à l’Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre de Recherche U897 « Epidémiologie et Biostatistiques » (DR2 01/11/2010-01/09/2013, CR1 du 01/11/2006 au 30/10/2010, CR2 du 01/11/2002 au 31/10/2006)

    Médecin attaché à l’Unité de Soutien Méthodologique à la Recherche Clinique et Epidémiologique du CHU de Bordeaux (depuis le 01/01/2003, contrat d’interface INSERM-CHU depuis le 01/01/2008)

    Principaux Diplômes

    Habilité à diriger les recherches (Université Bordeaux 2, depuis le 15/12/2004)

    Docteur de l’Université Bordeaux 2, section « sciences biologiques et médicales » option « Santé Publique / Biostatistique» (depuis le 17/12/2002)

    Docteur en médecine, spécialité Santé Publique (Université Bordeaux 2, depuis le 10/10/2000)

     

  • Contact : Sandrine Darmigny


Axes

Axe 1 : Modélisation mécanistique

Lorsqu’on étudie la dynamique d’un marqueur donné, comme la concentration du VIH dans le sang (charge virale du VIH), on peut par exemple utiliser des modèles descriptifs résumant la dynamique au fil du temps en terme (termes) de pentes des trajectoires. Ces pentes peuvent être comparées entre les groupes de traitement ou selon les caractéristiques des patients. Une autre façon d’analyser ces données est de définir un modèle mathématique basé sur la connaissance biologique qui explique la dynamique de l’infection. Avoir un bon modèle mécanistique dans un contexte biomédical ouvre des portes à diverses applications, au-delà d’une bonne compréhension des données.

Axe 2 : Données de grande dimension

Lorsqu’on analyse des données de grande dimension comme des données omiques telles que les données génomiques (ADN), transcriptomiques (ARN) ou protéomiques (protéines), mais aussi d’autres types de données, comme celles qui résultent de la combinaison de grandes bases de données d’observation (par exemple en pharmacoépidémiologie ou épidémiologie environnementale), le défi méthodologique vient du fait que les ensembles de données contiennent généralement de nombreuses variables, beaucoup plus que d’observations. En outre, les méthodes classiques, tels que les modèles linéaires sont inefficaces et la plupart du temps, même inapplicable. Par conséquent, plus que les capacités de stockage et de calcul, le défi est l’analyse complète de ces ensembles de données partant de plusieurs niveaux de voies moléculaires jusqu’à la réponse clinique d’une population de patients, qui se fait à l’aide de méthodes spécifiques et d’une collaboration très étroite avec les fournisseurs de données (immunologistes, virologues, cliniciens…) L’objectif est de sélectionner les informations pertinentes ou de les résumer en vue d’une meilleure compréhension ou dans un but de prédiction.



Collaborations internationales

  • Vaccine Research Institute (Hôpital Henri Mondor, Creteil), Labex laboratoire  d’excellence, est une extension de l’ANRS (L’Agence nationale de recherches sur le sida et les hépatites virales) qui a pour but d’accélérer le développement de vaccin contre le VIH et hépatites C.
  • Le department d’immunologie à Institute of Child Health, University College London
  • Centre de statistiques pour VIH/Sida Recherche & Prévention (SHARP),
  • Le département vaccins et maladies infectieuses de Fred Hutchinson, Centre de Recherche du  Cancer
  • Le département des systemes and bio informatique à Albert Einstein College of Medicine, New York
  • Ecole des Mathématiques et Physiques à  University of Queensland

 

Des chercheurs et étudiants internationaux visitent régulièrement l’équipe SISTM, avec qui ils travaillent en étroite collaboration dont :

 

Projets internationaux :

  • Le projet EBOVAC2 a été fondé à l’initiative de IMI2 Ebola+ programme Ebovac 2, en réponse à la forte épidémie du virus Ebola afin d’étudier l’efficacité de la réponse immunitaire déclenchée par une stratégie vaccinale préventive et prometteuse « prime-boost » contre le virus Ebola. Cet essai clinique de phase 2 est sous la responsabilité scientifique de Rodolphe Thiébaut de l’unité Inserm 1219.

  • European HIV Vaccine Alliance (EHVA) a été fondé par EU Horizon 2020 afin de favoriser le développement de vaccin efficace via une plate-forme européenne dédiée à la découverte et l’évaluation de nouveaux candidats vaccins prophylactiques et thérapeutiques. L’équipe SISTM est impliquée dans le projet en tant que leader de groupes de travail (WP10) sur l’intégration des datas.




Publications principales

1) Prague M, Commenges D, Drylewicz J, Thiébaut R. Treatment Monitoring of HIV-Infected Patients based on Mechanistic Models. Biometrics, 2012; 68:902-11.
2) Liquet B, Le Cao KA, Hocini H, Thiebaut R. A novel approach for biomarker selection and the integration of repeated measures experiments from two assays. BMC Bioinformatics. 2012;13:325.
3) Avalos M, Adroher ND, Lagarde E, Thiessard F, Grandvalet Y, Contrand B, Orriols L; CESIR Research Group. Prescription-drug-related risk in driving: comparing conventional and lasso shrinkage logistic regressions. Epidemiology. 2012;23:706-12.
4) Furman D*, Hejblum BP*, Simon N, Jojic V, Dekker CL, Thiébaut R, Tibshirani RJ, Davis MM. Systems analysis of sex differences reveals an immunosuppressive role for testosterone in the response to influenza vaccination. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2014;111:869-874. * equally contributor
5) Thiébaut R, Drylewicz J, Prague M, Lacabaratz C, Beq S, Jarne A, Croughs T, Sekaly RP, Lederman MM, Sereti I, Commenges D, Lévy Y. Quantifying and predicting the effect of exogenous interleukin-7 on CD4+ T cells in HIV-1 infection. PLoS Computational Biology. 2014 May 22;10(5):e1003630
6) Liquet B, de Micheaux PL, Hejblum BP, Thiébaut R. Group and sparse group partial least square approaches applied in genomics context. Bioinformatics. 2016 Jan 1;32(1):35-42


Membres


  • Chariff Alkhassim
    Engineer

    2014-2015 Master’s degree in statistics at the university of Bordeaux.

    2012-2013 Bachelor’s degree in applied maths at the university of Bordeaux.

  • Marta Avalos
    MdC Biostatistique

          Formation

          2004 Doctorat Technologies de l’information et des systèmes, UTC, Compiègne, CNU 26.

          2001 DEA Santé Publique, option Biostatistique, Université Paris-Sud, Orsay.

          2000 Maîtrise de Mathématiques, Université de Barcelone, Espagne.

     

          Postes universitaires

          Depuis 2005 Maître de conférences en Biostatistique, ISPED, Université de Bordeaux.

          2004 – 2005 ATER, UFR de Médecine Xavier Bichat, Université Paris Diderot, Paris.

          2001 – 2004 Allocataire de recherche, MENRT, UTC, Compiègne.

  • Aaron Ayllon Benitez
    Doctorante en Bio-informatique

    Parcours

     

    French version

    1/ Formation

    2014 – 2015     Master Universitaire de Bioinformatique, Université de Murcia, Murcia, Espagne.

    2013 – 2014     Master de Bioinformatique, Université de Murcia, Murcia, Espagne.

    2009 – 2013     Licence de Biochimie, Université de Murcia, Murcia, Espagne.

    2/ Experience professionel 

                                  2015/2016    Ingénieur d’étude dans les équipes SISTM/Erias, Bordeaux Population health

    August – September    2015      Stage en Unité de Bioinformatique/Biostatistique (Math for life bourse),  IRB, Barcelona, Espagne

    February – July            2015       Stage en Bioinformatique et informatique et santé,, INSERM, Bordeaux, France.

    January – July             2014        Stage en Bioinfomatique et Biophysique, Université de Murcia, Murcia, Espagne,

    February – Jun            2013        Biologie Moléculaire, IMIB, Murcia, Espagne,

    English version

    1/ Education

    2015/2016    Support engineering in SISTM/Erias team, Bordeaux Population health

    2014 – 2015      Universitary master of Bioinformatics, University of Murcia, Murcia, Spain.

    2013 – 2014      Master of Bioinformatics, University of Murcia, Murcia, Spain.

    2009 – 2013     Bachelors degree in Biochemistry, University of Murcia, Murcia, Spain.

    2/ Internship 

    August – September    2015        Internship in Bioinformatics/Biostatistics Unit (Math for life), IRB, Barcelona, Spain.

    February – July            2015         Bioinformatician internship, INSERM, Bordeaux, France.

    January – July             2014         Bioinformatician/Biophysic internship in Biophysic Unit, University of Murcia, Murcia, Spain.

    February – Jun            2013         Molecular Biologist internship in Experiment sugery Unit, IMIB, Murcia, Spain. 

     

     

     

     

  • Irene Balelli
  • Fabien Barbier
    Data Manager

    Data Manager à l’USMR du CHU de Bordeaux & Equipe SISTM (INRIA/INSERM).

    2014 – Présent

    • Gestion du circuit des données d’études cliniques depuis la conception de la recherche jusqu’au gel de base de données.
    • Garantir la qualité des données selon les bonnes pratiques cliniques (BPC).
    • Participation à des activités transversales (Amélioration du système de management de la qualité…).
    • Développement d’une approche innovante pour gérer et analyser les données immunologiques et virologiques générés dans le projet European HIV Vaccine Alliance (EHVA).
    • Intégration à l’équipe SISTM (Statistics In Systems biology and Translational Medicine) pour développer l’aspect Big data/DM en santé (axe de recherche immunologie et vaccinologie).

    Manager: Rodolphe Thiebaut – Employeur: CHU Bordeau

     

    Research Associate II

    2009 – 2014

    • Gestion de projet: définition des objectifs du projet, collecte d’informations/ressources et coordination du travail en équipe (NIH ImmPort).
    • Portail web construit sur une architecture client-serveur évolutif avec API pour une gestion simplifié des données scientifiques.
    • Développement d’un workflow pour la gestion des données et analyses scientifiques (Automatisation et traitement des données).
    • Développement  d’applications Web interactives utilisant R (via Rstudio SHINY).
    •  Gestion et Organisation des données du laboratoire : automatisation des captures de données scientifiques dans le LIMS et traitement des données via processus ETL/ESB.
    •  Recherche clinique: élaboration de formulaires électroniques (eCRF) basé sur le logiciel Openclinica. 

    Manager: Charlie Quinn,  Nicole Baldwin – Employeur: Baylor Hospital

     

    Bioinformaticien à l’INSERM U564

    2001 – 2008

    • Implémentation d’un Intranet U564 (mise en place d’un Meta-serveur d’analyses bioinformatique).
    • Implementation d’un workflow pour la modélisation moléculaire(prédiction de complexe protein/protein).
    • Développement d’outils bioinformatique pour l’étude des polymorphismes cytokine/recepteur (analyse fonctionnelle et structural des SNPs codant).
    • Analyse phylogénétique et synthénique de cytokines/récepteurs.
    • Mise en place d’outils bioinformatique afin d’identifier de nouvelles cytokines.

    Manager: Dr. Hugues Gascan, Dr. Chabbert – Employeur: Angers University

  • Henri Bonnabau
    Ingénieur d’étude

    Parcours

    2010 – Master II Professionnel de Bioinformatique, Université Paul Sabatier, Toulouse

    2002 – DESS Méthodes Statistiques des Industries Agronomiques, Agro-alimentaires et Pharmaceutiques (MSIAAP),  Université Montpellier II Sciences et Techniques du Languedoc

    2001 – Maîtrise de Biochimie, Université de Pau & des Pays de l’Adour (UPPA)

     

  • Daniel Commenges
    Directeur de Recherche Emérite

    Parcours

    École Nationale des ponts et Chaussées (1972)

    Doctorat en Mathématiques Appliquées, Bordeaux (1980)

    Habilitation à diriger des recherches, Bordeaux (1988)

  • Sandrine Darmigny
  • Eugénie Destandau
    Chargée de communication internationale

    Parcours

    Diplômée de l’EFAP Paris, j’ai travaillé au sein du service de communication de la Chambre de Commerce  Franco-Américaine d’Atlanta – US puis j’ai participé au lancement d’une start-up pour véhicules électriques, avant de rejoindre le domaine de la santé. J’ai en effet une expérience en agence de communication spécialisée dans la santé ou j’ai œuvré pour les grandes causes de santé publique et auprès de laboratoires pharmaceutiques et associations de patients.

    Graduated with a master degree in communication at EFAP Paris, I first worked in the communication department of the French Amercican Chamber of Commerce of Atlanta in US, then I participated in the launch of a start-up in Electric Vehicles before joining health matters. I worked in a communication agency for major causes of public health and pharmaceutical companies and patient’s associations.

  • Robin Genuer
    Maître de Conférences
  • Boris Hejblum
    Enseignant-chercheur (Maître de Conférences)

    Parcours

    2016 – en cours Maître de conférences section 26 en Biostatistique à l’ISPED

    2015 – 2016 post-doctorant à la Harvard T.H. Chan School of Public Health avec Tianxi Cai

    2015 Docteur en Santé Publique – option Biostatistique de l’université de Bordeaux
    Thèse « Analyse intégrative de données de grande dimension appliquée à la recherche vaccinale » effectuée sous la direction de Rodolphe Thiébaut et de François Caron à l’ISPED (Institut de Santé Publique, d’Epidémiologie et de Developpement) ; Inserm U897, au sein l’équipe Biostatistiques

    2011 Ingénieur en statistique de l’ENSAI (École Nationale de la Statistique et de l’Analyse de l’Information) –  spécialité Biostatistique

  • Marius Kwemou
    Statisticien/data analyst
  • Nicolas Lafosse
    Stagiaire

    Depuis septembre 2016 : Master 2 Epidémiologie – ISPED, Bordeaux

    2015-2016 : Master 1 santé Publique – ISPED, Bordeaux

    2014-2015 : Immunologie et microbiologie – Année d’échange, Montréal

    2012 – 2014 : Licence Frontières du vivant – Cente de Recherche Interdisciplinaire, Paris

  • Edouard Lhomme
    MD, MPH, PhD student
    Assistant Hospitalo Universitaire
  • Hadrien Lorenzo
    Ingénieur de recherche

    Parcours

    Études secondaires

    Lycée Guillaume-Appolinaire, Nice

    Études supérieures

    • Classes préparatoires MPCI, PSI : Lycée Masséna, Nice
    • Cursus ingénieur : Supélec, Gif-sur-Yvette, Metz, Gif-sur-Yvette
    • Master de recherche : Supélec (Gif-sur-Yvette), Paris-Sud (Orsay)

    Expériences internationales

    Stages

    • Stage découverte recherche : lab. of condensed matter physics, University of Houston, Houston, Texas, Etats-Unis
    • Stage ouvrier : AOI Electronics, Sugar Land, Texas, Etats-Unis
    • Stage Recherche M1 : J.L. LAGRANGE UMR 7293, Nice
    • Stage Recherche M2 : MSSMat (Centrale, Châtenay-Malabry), Department of Civil, Geological and Mining (Montréal, Canada)

    Echange

    • Semestre de printemps M1 : Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, Lausanne, Suisse
  • Chloe Pasin
    Etudiante en thèse

    Parcours

    2015- : Thèse : Modélisation et optimisation de la réponse vaccinale. Application au VIH et Ebola.
    Directeurs de thèse : R. Thiébaut (SISTM) et F. Dufour (INRIA CQFD)

    2011-2015 : Eleve fonctionnaire stagiaire à l’Ecole Normale Supérieure de Cachan (département mathématiques)

    2013-2014 : M2 Mathématiques appliquées – Modélisation Statistique pour la Biologie à l’Université Paris Descartes

  • Mélanie Prague
    Chargé de Recherche Inria

    CR Inria depuis 2016. J’ai obtenu une thèse en Santé publique option Biostatistiques à l’université de Bordeaux en 2013 sur le « monitoring des patients infectés par le VIH ». Avant cela, je suis ingénieur en statistiques de l’ENSAI et possède un master en statistiques mathématiques et économétrie. Suite à ma thèse, j’ai effectué un court séjour postdoctoral à l’université d’Oslo (Norvège), puis un postdoctorat de 2 ans 1/2 à l’école de santé publique d’Harvard (Boston, USA). 

     

    CR INRIA since 2016. I got a PhD in Public Health option Biostatistics at the University of Bordeaux in 2013 on the « monitoring of patients infected with HIV. » Before that, I‘m a engineer in statistics  from ENSAI  and have a master degree in mathematical statistics and econometrics. Following my thesis, I conducted a short postdoctoral stay at the University of Oslo (Norway), then I was a postdoctoral fellow for 2 1/2 years at Harvard School of Public Health (Boston, USA).
     
  • Laura Richert
  • Perrine Soret
    Doctorante

    Depuis le 1er Octobre 2014: Doctorante en Biostatistique – SISTM commune à l’INSERM U1219 et à l’INRIA – Bordeaux (33)

    Modélisation des données longitudinales en grande dimension (Directeur: Marta AVALOS)

    2011-2014: Master Spécialité Mathématiques, Statistiques et Applications – Parcours Biostatistiques, SupAgro – Faculté des Sciences de Montpellier – Montpellier (34)

    2010 -2011: Licence Mathématiques et Informatiques Appliquées en Sciences Humaines et Sociales, Université du Mirail – Toulouse III

    2008 -2010: DUT Statistique et Informatique Décisionnelle, IUT de Pau et des pays de l’Adour – Pau (64)

  • Rodolphe Thiebaut
    Prof (PUPH)
    Directeur adjoint centre de recherche / Deputy director research centre
    Directeur d’équipe / Director INRIA SISTM
    Responsable médical USMR / Head CTU
    Coordinateur/Coordinator Master 2 Epidemiology

    Parcours

    Directeur de Recherche de deuxième classe à l’Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre de Recherche U897 « Epidémiologie et Biostatistiques » (DR2 01/11/2010-01/09/2013, CR1 du 01/11/2006 au 30/10/2010, CR2 du 01/11/2002 au 31/10/2006)

    Médecin attaché à l’Unité de Soutien Méthodologique à la Recherche Clinique et Epidémiologique du CHU de Bordeaux (depuis le 01/01/2003, contrat d’interface INSERM-CHU depuis le 01/01/2008)

    Principaux Diplômes

    Habilité à diriger les recherches (Université Bordeaux 2, depuis le 15/12/2004)

    Docteur de l’Université Bordeaux 2, section « sciences biologiques et médicales » option « Santé Publique / Biostatistique» (depuis le 17/12/2002)

    Docteur en médecine, spécialité Santé Publique (Université Bordeaux 2, depuis le 10/10/2000)

     

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