Le programme national GEN-AU [123] favorise la recherche en génomique, à condition qu'elle soit coopérative, c'est-à-dire menée conjointement par des entreprises et des organismes de recherche.
Programme national d'une durée de neuf ans, doté de cent millions d'euros, GEN-AU a été lancé en 2001 par le Ministère autrichien pour l'éducation, les sciences et la culture1, sur proposition du Conseil pour la recherche et le développement technologique2.
GEN-AU doit non seulement favoriser la recherche en génomique, mais également contribuer à son acceptation par l'opinion publique. Le programme abrite donc un dispositif original, dénommé ELSA3, doté de 1,5 million d'euros sur 3 ans. Les projets soutenus, de préférence interdisciplinaires et impliquant plusieurs groupes de recherche ainsi que la société civile, traitent des questions éthiques, sociales, juridiques, économiques ou sociologiques liées à la recherche en génomique ou aux répercussions de cette dernière sur la société. Cf. § 'Bioéthique et droit').
Mais présentons d'abord les projets de coopération (EPIGENOME, CANCER, GOLD, NANOREADER), les réseaux de recherche (BIN, APP) et les projets pilotes (FISH, TISSUE, PROTEOME, CHILD, BLOOD, FUSARIUM) soutenus par GEN-AU.
Élaboration d'une carte épigénétique du génome de la souris décrivant l'état de compaction de son matériel génétique en fonction du type de cellule considérée. La comparaison entre des cellules souches et des cellules différenciées permettra de mieux comprendre les phénomènes de différenciation et de transdifférenciation, à l'œuvre lors de l'embryogénèse comme lors du développement des cancers. En effet, les cellules évoluent et se différencient les unes des autres en réorganisant leur épigénome, c'est-à-dire en modulant l'expression de leurs gènes. Les gènes à éteindre sont compactés en hétérochromatine et ainsi rendus non accessibles aux enzymes chargés de les transcrire, tandis que les gènes à exprimer, formant l'euchromatine, leur restent accessibles. Ainsi, la carte épigénétique dressée révèlera quels gènes sont exprimés dans quelles cellules, à quel moment de leur développement. On espère aussi que les connaissances acquises quant à la différenciation puissent servir à reprogrammer des cellules adultes, dans le cadre de thérapies cellulaires.
Le projet est géré par l'IMP/Institut de pathologie moléculaire [104], le CeMM/Centre de médecine moléculaire de l'ÖAW [107] et le Département de biochimie médicale de l'Université de médecine de Vienne [2].
Identification des gènes et protéines jouant un rôle clé dans le développement invasif des tumeurs6, dans leur angiogénèse7 et dans le développement de métastases8. La connaissance de ces molécules clés servira à affiner les diagnostics et à développer des molécules thérapeutiques luttant contre leurs effets délétères.
Le projet est géré par Boehringer Ingelheim [116], la Clinique Universitaire de gynécologie [10], l'Institut clinique de pathologie [7] et la Clinique universitaire de dermatologie de l'Université de médecine de Vienne [9].
Identification des gènes et protéines impliqués dans le métabolisme des graisses. L'accumulation des triglycérides dans les cellules et le dépôt des cholestérols à la surface des vaisseaux sanguins seront étudiés afin de décrypter les causes de l'obésité, du diabète non insulino-dépendant et de certaines maladies cardio-vasculaires. Pour cela, les profils d'expression de tissus normaux et de tissus anormalement adipeux seront établis à l'aide de puces à ADN, à partir de cellules de souris mutantes au métabolisme lipidique fortement défaillant. Les résultats de ces analyses génétiques seront couplés à des résultats issus d'études épidémiologiques, menées sur des patients présentant des désordres lipidiques associés à des défauts génétiques
Le projet est géré par l'Institut des biosciences moléculaires de l'Université de Graz [54], les Instituts de génomique et de bioinformatique [71] ainsi que de biochimie [73] de l'Université technique de Graz, l'Institut de biologie moléculaire et de biochimie de l'Université de médecine de Graz [66] et l'Institut de biologie médicale et de génétique humaine de l'Université d'Innsbruck [84].
Construction d'une plate-forme de génomique et de protéomique de nouvelle génération. Cette plate-forme doit servir à la caractérisation et à la détermination de la fonction des protéines présentes en de très faibles concentrations dans les cellules. De fait, parmi les quelques 100 000 protéines d'une cellule, certaines n'existent qu'en quelques copies. Les repérer et repérer leurs ARN associés impose de disposer de puces à ADN, de puces à protéines et d'appareils d'analyse de précision, capables de travailler sur de très faibles quantités de molécules. Ces technologies de précision seront développées puis commercialisées dans le cadre du projet NANOREADER, géré par l'Institut de biophysique de l'Université de Linz [89], Upper Austrian GmbH [101], Profactor Produktionsforschung GmbH [99], Fuzzy Logic Laboratory [90], l'Institut des techniques électriques de mesure de l'Université de Linz, Lambda GmbH et l'Institut de génétique et de biologie générale de l'Université de Salzburg [91].
Le réseau BIN conçoit et implémente des solutions bioinformatiques, généralement Open Source12. En tant que laboratoire virtuel, le réseau travaille à unifier et intégrer les diverses banques de données existantes, développe des solutions d'analyse de données (chargées d'extraire de l'information des amas de données issues des programmes de séquencages, des puces à ADN et des puces à protéines) et des algorithmes de prédiction de la structure tridimensionnelle des protéines. En tant qu'acteur économique, le réseau BIN propose ses services aux acteurs autrichiens des sciences du vivant et crée des partenariats avec l'industrie informatique, pour la valorisation et la commercialisation de ses modules bioinformatiques.
Le projet est géré par l'Institut de génomique et de bioinformatique de l'Université technique de Graz [71] et l'Institut tyrolien de recherche sur le cancer [103].
Étude du protéome en tant que reflet de l'état physiologique ou pathologique d'une cellule, d'un tissu ou d'un organisme, à un instant donné, dans un environnement donné. De l'observation des protéomes seront déduits les voies métaboliques, les voies de transduction des signaux et les mécanismes à l'œuvre lors de l'évolution -normale ou pathologique- de tout ou partie d'un organisme. L'infrastructure mise en place sert d'abord à la protéomique, c'est-à-dire à l'identification du rôle des protéines (par l'étude des interactions protéines-protéines, des interactions protéines-ligands, des modifications post-traductionnelles...). En complément, la plate-forme APP développe des outils bioinformatiques et des méthodes de purification de protéines et de peptides.
Le projet est géré par l'Institut d'anatomie, d'histologie et d'embryologie [86] et l'Institut de chimie analytique et de radiochimie [87] de l'université d'Innsbruck, l'Institut de chimie médicale de l'Université vétérinaire de Vienne [33], les Départements de chimie pharmaceutique [56] et des technologies pharmaceutiques [57] de l'université de Graz et l'IMP [104].
Analyse fonctionelle du génome humain à partir du génome du poisson, étant entendu que les vertébrés ont des génomes très comparables, leurs différences morphologiques et physiologiques dérivant plutôt de différences dans l'expression de ce génome. L'analyse est faite par la méthode screen-out, en produisant un éventail de poissons mutants puis en isolant les gènes mutés, responsables des maladies aléatoirement induites.
Le projet est géré par l'Institut de zootechnie et de génétique de l'Université vétérinaire de Vienne [34], l'Institut de biologie vasculaire et de recherche sur la thrombose de l'Université de médecine de Vienne [3] et l'IMP/Institut de pathologie moléculaire [104].
Mise en place d'une banque d'échantillons de tissus humains, sains ou malades, dérivée de la collection d'échantillons de l'Institut de pathologie de l'Université de médecine de Graz (cf. Oridis Biomed).
Le projet est géré par l'Institut de pathologie de l'Université de médecine de Graz [63], l'Institut de virologie de l'Université de médecine vétérinaire de Vienne [32], l'Institut de recherche sur le cancer de l'Université de médecine de Vienne [1] et Oridis Biomed [159].
Étude protéomique du développement des cancers épithéliaux et de leurs métastases. Pour ce faire, les biologistes cellulaires impliqués mettent au point des outils permettant de n'effectuer les analyses protéomiques que sur certaines sous-unités d'un cellule ou d'un organe. Les extraits obtenus sont ensuite traités par spectrométrie de masse, afin d'en séparer et d'en analyser les protéines. Les chercheurs de PROTEOME s'attachent alors à repérer les différences existant entre les protéomes de cellules, d'organites ou d'organes sains et leurs équivalents cancéreux, que ces différences soient globales (touchant plusieurs réseaux de protéines) ou qu'ils s'agissent de différences plus subtiles ne touchant qu'une protéine (légère modification de la séquence et de la conformation d'une protéine).
Le projet est géré par l'Institut d'anatomie, d'histologie et d'embryologie [86] et l'Institut de chimie analytique et de radiochimie [87] de l'Université d'Innsbruck.
Étude des déplacements et des fusions de gènes à l'origine des cancers de l'os et des leucémies, chez de jeunes patients. Les membres du projet CHILD espèrent empêcher ces déplacements et ces fusions, parfois causées par les thérapies administrées et alors susceptibles de provoquer des cancers secondaires.
Le projet est géré par l'Institut tyrolien de recherche sur le cancer [103], le CCRI/Children's Cancer Research Institute et la Division d'hématologie de la Clinique universitaire de médecine interne de Vienne.
Étude des maladies cancéreuses du système hématopoïétique, par production de souris knock-out : l'observation des souris mutantes, chez lesquelles un ou plusieurs gènes impliquées dans le développement ou l'apparition de lymphomes ou de leucémies sont éteints, fournit de nouvelles indications sur la fonction de ces gènes, pour la tumeur comme pour l'organisme dans son ensemble.
Le projet est géré par l'IMBA/Institut de biotechnologie moléculaire [105].
Étude génomique de Fusarium graminearum et d'Arabidopsis thaliana, afin d'en isoler les gènes responsables de la virulence du champignon et de la résistance à ce champignon chez la plante attaquée. La finalité ? Comprendre la formation des mycotoxines et produire des plantes leur résistant, pour l'industrie agroalimentaine, les mycotoxines libérées étant toxiques pour le bétail comme pour l'homme. L'étude de la virulence se fera en comparant le génome du fusarium à celui du champignon non pathogène Neurospora crassa et en générant des champignons mutants d'insertion, aux gènes éteints ou modifiés. L'identification des gènes de résistance se fera en comparant les profils d'expression de plantes résistantes et non résistantes, via des puces à ADN et des banques de tissus. La résistance des céréales à la mycotoxine zéaralénone et leurs mécanismes de détoxification seront plus particulièrement étudiés.
Le projet est géré par le Centre de génétique appliquée de l'Université agronomique de Vienne.
Ces différents projets GEN-AU appellent quelques remarques. Tous ont trait à la médecine humaine. Plus précisément, tous cherchent à donner sens au génome humain, en transformant un amas de séquences en informations médicales valables (essentiellement par bioinformatique, par mutagénèse ou par protéomique) : ces projets sont en effet nés au début de l'ère post-génomique, après que le génome humain a été décrypté, quand il est apparu que le séquençage n'apporterait pas les solutions thérapeutiques espérées. Pourtant, tous promettent de révolutionner la médecine : les moyens ne sont plus ceux de la génomique, mais les ambitions restent... En conséquence, tous ces projets sont encore loin de concrétiser leurs promesses.
Autre fait notable, les projets de coopération, les réseaux de recherche et les projets pilotes se recoupent, ce qui est logique si l'on considère que les réseaux de recherche donnent naissance à des projets pilotes, qui, à leur tour, peuvent se tranformer en projets de coopération. La plate-forme de protéomique APP, par exemple, a à faire avec le projet pilote de protéomique appliquée à la biologie des tumeurs PROTEOME et les partenaires de la plate-forme sont à quelques exceptions près ceux du projet pilote.
Le nombre d'institutions soutenues par le programme GEN-AU est donc plus faible qu'il n'y paraît, un même organisme participant à plusieurs groupements. Par ailleurs, certains des scientifiques impliqués sont membres des institutions de recherche comme des entreprises participant à un projet donné. Le projet GEN-AU TISSUE, par exemple, implique l'Institut de pathologie de l'Université de médécine de Graz et sa spin-off Oridis Biomed. Parler de recherche coopérative est ici abusif, des individus collaborant avec eux-mêmes, sous deux appellations différentes.
Par ailleurs, les biotechs associées aux projets GEN-AU sont jeunes et encore protégées par leurs universités d'origine. Elles y vivent comme des entreprises de recherche, financées par l'état et menant des recherches qui pourraient être universitaires.
Deux autres programmes nationaux de recherche sont à signaler, non parce qu'ils sont ciblés sur les biotechnologies, mais parce qu'ils peuvent contribuer au financement de projets mettant en œuvre des biotechnologies.
Le programme Nachhaltig Wirtschaften [136], mené par le Ministère autrichien des transports, de l'innovation et de la technologie20 en coopération avec le Ministère de l'agriculture, des forêts, de l'environnement et des eaux21, vise à concilier écologie et économie en favorisant le développement durable. Ses mots d'ordre ? Améliorer la qualité de vie de chacun, protéger l'environnement, faire prendre conscience aux entreprises de leurs responsabilités, et surtout, faire de l'Autriche un pays économiquement dynamique dans les domaines environnementaux. Trois sous-programmes, chacun d'une durée de 8 ans, le composent : 'Haus der Zukunft' ('Maison du futur') (1999-2007), 'Fabrik der Zukunft' ('Fabrique du futur') (2000-2008) et 'Energiesysteme der Zukunft' ('Systèmes énergétiques du futur'). Les deux derniers ne sont pas à négliger, puisqu'ils financent des projets liés à la biomasse : installations de production de biogaz et de biodiesel, construction de bioraffineries pour la fabrication de produits chimiques et de matériaux à partir de plantes...
L'initiative NANO-Initiative, lancée en février 2004, est destinée à favoriser la R&D en nanosciences et nanotechnologies : les nanobiotechnologies y ont donc toute leur place. Le réseau de projets NANO-HEALTH22 [137], par exemple, conçoit des traitements contre le diabète et la maladie d'Alzheimer consistant à encapsuler des substances thérapeutiques dans des nanoparticules.