Offre de thèse à l’IRMETIST

Le laboratoire Inserm u1313-IRMETIST propose un projet de thèse de
doctorat, cofinancé (Région NA & Minsitère, ED SBS Université de Poitiers :
Énergie, Environnement, Bio santé) – Projet HUBLIFE (sous la direction de : HANNAERT Patrick)

Unité de recherche : IRMETIST, dir. Pr L.Pellerin  (CHU Poiters)

Intitulé du sujet : HUBLIFE
Co-directeur : Breque Cyril (Coencadrant: M Coué)
Début de thèse : à partir du 03/10/2022

Mots clés : transplantation, ex vivo, préservation d’organe solide, perfusion,
évaluation fonctionnelle, reconditionnement, laboratoire de perfusion, rein,
foie, pancréas

Résumé
Question: Face à une demande croissante de greffons (rein, foie..), dans un
contexte de pénurie croissante d’organes « sains », comment rationaliser et
optimiser la préservation des organes, afin in fine d’optimiser le pronostic
clinique de la transplantation.
Réponse: HubLife propose de concevoir et développer une machine de perfusion,
« physiologique », polyvalente et modulaire, programmable et connectée. Ce
dispositif permettra de préserver, d’évaluer fonctionnellement, et de
reconditionner si nécessaire, les organes (PER: préservation/évaluation/
reconditionnement). Il permettra aux futurs « Laboratoires de Perfusion » de
constituer une plateforme de « stand-by » et de qualification avant
assignation aux receveurs.

Question: Faced with a growing demand for grafts (kidney, liver, etc.), in a
context of increasing shortage of « healthy » organs, how can we rationalize
and optimize organ preservation, in order to ultimately optimize the clinical
prognosis of transplantation.
Answer: HubLife proposes to design and develop a « physiological », versatile
and modular, programmable and connected perfusion machine. This device will
make it possible to preserve, functionally evaluate, and recondition if
necessary, the organs. It will allow future « Perfusion Laboratories » to set
up a « stand-by » and qualification platform before assignment to recipients.

Contexte et problématique :

L’utilisation croissante de greffons sous-optimaux, réduit le pronostic de la
transplantation (TX) à court et à long terme (survie du greffon, du patient).
Env. 500 organes prélevés sont non-transplantés et « perdus ».
Un laboratoire centralisant la PER des organes fragiles, avant attribution et
envoi vers le centre de TX permettrait l’évaluation et le maintien optimaux
avant (heures -jours) attribution , et optimisation du prélèvement multi-
organes.
Les solutions actuelles, coûteuses ou académiques et très spécifiques, sont de
plus dédiées à un seul organe.

The increasing use of suboptimal grafts reduces the prognosis of
transplantation (TX) in the short and long term (survival of the graft, of the
patient). Approx. 500 removed organs are not transplanted and « lost ».
A laboratory centralizing the PER of fragile organs, before allocation and
sending to the TX center would allow optimal evaluation and maintenance before
(hours – days) allocation , and optimization of multi-organ procurement.
Current solutions, expensive or academic and very specific, are further
dedicated to a single organ.

Description du sujet :

A partir des expertises biomédicales et techniques respectives de ses deux
partenaires (IRMETIST & SIMEDYS), le projet HubLife propose de concevoir et
développer une machine de perfusion polyvalente et modulaire, programmable et
connectée (ex. un dispositif « maître », rack central, qui rassemble les
fonctionnalités communes d’alimentation, de contrôle et de gestion des
données, qui pilote et auquel sont connectés plusieurs modules (typiquement 3-
10 ; un par organe).
A ce stade, HubLife cible le rein, le foie et a priori le pancréas, mais des
collaborations additionnelles pour le cœur et le poumon sont prévues et en
discussion avec plusieurs équipes nationales qui ont déjà manifesté leur
intérêt pour le projet.
Important: Dans le cadre de ce projet deux doctorants, indépendants,
travailleront de concert, l’un « biomédical », objet de ce Doctorat
(partenaire IRMETIST), l’autre « biotechno et ingéniérie » (partenaire
Simedys).
Encadrement : P Hannaert (60%), C Breque (20%), assistés de M Coué (10%), et
avec l’aide du personnel technique ITA et du laboratoire de Biochimie, lors
des phases de tests. Dans le contexte de ce projet très pluridisciplinaire, le
Pr T Hauet assurera la supervision « médicale », ainsi que les contacts avec
les équipes nationales de transplantation(10%).

Based on the respective biomedical and technical expertise of its two partners
(IRMETIST & SIMEDYS), the HubLife project proposes to design and develop a
versatile and modular, programmable and connected infusion machine (e.g. a «
master » device, central rack , which brings together the common power supply,
control and data management functionalities, which controls and to which
several modules are connected (typically 3-10; one per component).
At this stage, HubLife is targeting the kidney, the liver and possibly the
pancreas, but additional collaborations for the heart and the lung are planned
and under discussion with several national teams who have already expressed
their interest in the project.
Of notre, within the framework of this project, two doctoral students,
formally independent, will work together, one « biomedical », the subject of
this Doctorate (IRMETIST partner), the other « biotechno and engineering
» (Simedys partner).
Supervision: P Hannaert (60%), C Breque (20%) assisted by M Coué (10%), and
with the help of ITA technical staff and the Biochemistry laboratory, during
the test phases. In the context of this multidisciplinary project, Pr T Hauet
will provide medical supervision (10%) », as well as contacts with national
transplant teams (10%).

Méthodologie et mise en œuvre :

Doctorant Biomédical :
o Analyse bibliographique approfondie (solutions de perfusion, machines,
protocoles, choix fonctionnels/techniques)
o Définition des spécifications et du cahier des charges,
o Conception de protocoles et scenarii de perfusion
o Tests expérimentaux (WP3; une partie sera réalisée avec le second Doctorant
(Biotech)

Biomedical PhD student (WP1 & WP2) :
o In-depth bibliographic analysis (infusion solutions, machines, protocols,
functional/technical choices)
o Definition of specifications and specifications,
o Design of infusion protocols and scenarios
o Experimental tests (WP3; part will be carried out with the second PhD
student (Biotech))

Profil recherché :

Bon niveau en physiologie et physiologie des organes – Base de connaissances
en biochimie et métabolisme énergétique
Intéressé par (ou formé aux ) dispositifs technologiques (capteurs, pompes,
etc)
Niveau en microinformatique standard (compétences en programmation seraient un
plus)
Incliné vers les approches multidisciplinaires (biologie, physiologie,
technologie, informatique, technologies de la santé..)
Capable et désireux d’interagir avec différents interlocuteurs
Proactif et autodidacte

Very good level in physiology and organ physiology (kidney, liver, ..) – At
least some knowledge of biochemistry and energy metabolism
Very interested (or trained) if not familiar with technological devices
(sensors, pumps, etc.)
Level in standard microcomputing (programming skills would be a plus)
Inclined towards multidisciplinary approaches (biology, physiology,
technology, computer science, health technologies, etc.)
Able and willing to interact with different interlocutors
Proactive and self-taught

Quelques références:
-Pinnelas & Kobashigawa . Ex vivo normothermic perfusion in heart
transplantation: a review of the TransMedics® Organ Care System.
Future Cardiol. 2022 Jan;18(1):5-15. doi: 10.2217/fca-2021-0030. Epub 2021 Sep
10. PMID: 34503344.
-Schmack et al. Contemporary review of the organ care system in lung
transplantation: potential advantages of a portable ex-vivo lung
perfusion system. Expert Rev Med Devices. 2016 Nov;13(11):1035-1041. doi:
10.1080/17434440.2016.1243464. Epub 2016 Oct 20. PMID: 27728991.
-Fard et al. Perfusate Composition and Duration of Ex-Vivo Normothermic
Perfusion in Kidney Transplantation: A Systematic Review.
Transpl Int. 2022 May 11;35:10236. doi: 10.3389/ti.2022.10236. PMID: 35634582;
PMCID: PMC9130468.
-Lodhi et al. The Use of Hemoglobin-Based Oxygen Carriers in Ex Vivo Machine
Perfusion of Donor Organs for Transplantation.
ASAIO J. 2022 Apr 1;68(4):461-470. doi: 10.1097/MAT.0000000000001597. PMID:
35220355.

Contact pour plus d’informations et pour candidater :
patrick.hannaert@univ-poitiers.fr