Façonner le monde de demain : la bio-ingénierie

La bio-ingénierie a pour objectif de transposer les concepts et outils avancés de la physique, de la chimie, de l’optique ou de la mécanique aux sciences du vivant pour en améliorer la compréhension et développer des diagnostics et des traitements plus performants. L’École polytechnique fait de ce domaine une de ses priorités pour les prochaines décennies. En 2018, elle a mis en place avec l’Institut Pasteur, et en collaboration avec le CNRS, une équipe de recherche commune en « microfluidique physique et bio-ingénierie » pour développer des approches nouvelles en biologie, basées sur la micro-fluidique pour la manipulation et l'étude individualisée de la cellule. L'équipe de l’X, qui développe depuis plusieurs années ces outils de manipulation des cellules, apporte son expertise en mécanique des fluides et en ingénierie pour répondre aux questions que se posent les chercheurs de l'Institut Pasteur en biologie et dans le domaine de la santé. L'un des projets porte sur la compréhension de l'apparition de la résistance aux antibiotiques au niveau d'une cellule individuelle. Ce projet s'inscrit dans une problématique mondiale d'actualité concernant la perte d'efficacité des antibiotiques. D'autres travaux ont pour but de mieux comprendre la réponse d'une cellule individuelle à une modification contrôlée de son environnement local, ce qui permettra par exemple de comprendre l'hétérogénéité des réponses à un médicament au sein d'une population. Le domaine de la bio-ingénierie intéresse aussi les chercheurs du Laboratoire de mécanique des solides de l’X qui étudient l’ingénierie tissulaire, consistant à régénérer ou remplacer les organes par des tissus de culture, obtenus à partir de nos propres cellules. Cependant, puisqu’il est difficile aujourd’hui de fabriquer des tissus de substitution qui présentent directement les bonnes propriétés, en particulier mécaniques, les chercheurs de Polytechnique ont développé un dispositif innovant pour observer le comportement des fibres lors d’essais mécaniques. Les résultats obtenus ouvrent la voie à de nouvelles interprétations de la perception mécanique des tissus et pourraient permettre, à terme, d’apporter aux tissus les sollicitations mécaniques nécessaires à leur reconstitution.