Projets exceptionnels de recherche, PER - COVID-19

Ce projet vise à définir des politiques intelligentes pour la sélection des individus qui doivent être testés pendant une épidémie, l'objectif étant de maximiser l’efficacité des certaines mesures de confinement sélectif.
Le point de départ de ce projet est la définition d’un modèle épidémiologique basé sur le Stochastic cellular automata et la conception des méthodes pour estimer la probabilité d’un individu d’être infecté. Cette estimation de la probabilité peut être utilisée comme indication pour prescrire les tests.
Ce projet vise à résoudre les aspects les plus pertinents du côté pratique (réglage et validation du modèle épidémiologique) et du côté théorique (estimation des probabilités et définition de politiques de dépistage) pour assurer la viabilité de cette idée dans le cadre de la prise de décisions pendant une épidémie.

Promoteur : Emanuele Garone, SAAS (Service d'Automatique et d'Analyse des Systèmes), Ecole Polytechnique de Bruxelles

La pandémie COVID-19 a provoqué la plus forte baisse d'offre et demande globale depuis la Seconde Guerre Mondiale. Le PIB dans la plupart des pays devrait chuter dans l'ordre de 10% en 2020; la production en Belgique s'est contractée de 15,5% au deuxième trimestre. Ces chiffres élevés résultent d'une combinaison d'actions de verrouillage, affectant à la fois la production et la consommation, ainsi que de l'incertitude sur les perspectives économiques à court et à long terme. Les réseaux de chaînes d'approvisionnement ont été gravement perturbés. Même avec des réouvertures échelonnées, l'économie ne reprendra pas ses activités comme d'habitude à court terme, ni peut-être à long terme.
Plusieurs pays ont pris de mesures fiscales pour empêcher les entreprises de faire faillite et pour sauver des emplois. Dans sa "feuille de route pour la reprise", le Conseil européen appelle à approfondir davantage le marché unique en rétablissant les chaînes d'approvisionnement perturbées, à investir dans les chaînes de valeur stratégiques et à réduire la dépendance excessive à l'égard des autres pays.
Ce projet vise à étudier l'impact du COVID-19 sur la survie et la réorganisation des chaînes de valeur, et ses implications pour la reprise économique. Le premier objectif est d'étudier la résilience des chaînes de valeur en réponse au COVID-19: quelles sont les dynamiques d'entrée/sortie des entreprises et les maillons de la chaîne d'approvisionnement? Comment ces tendances affecteront-elles la reprise économique? Le deuxième objectif est d'identifier l'impact de chocs non linéaires sur la production. Comment pouvons-nous identifier l'impact de chocs agrégés importants sur la production économique et la croissance? Le troisième objectif est d'étudier la nature des coûts de contrepartie. Quelles sont les implications pour la re/délocalisation, sur les fusions verticales/horizontales? Quels seront les impacts sur la concurrence et les politiques industrielles?

Promoteurs : Glen Magerman – Bram De Rock – Mathias Dewatripont, ECARES, Faculté Solvay Brussels School of Economics and Management

Les anticorps sont au centre de plusieurs problématiques clefs de l’épidémie de SARS-CoV-2, notamment le diagnostic de l’infection, la pathogénie de l’infection sévère, les bases de l’immunité protectrice, et le développement d’approches thérapeutiques et prophylactiques. Toutefois, peu d’informations sont aujourd’hui disponibles concernant la qualité et la dynamique de la réponse humorale à l’infection par SARS-CoV-2.
Les objectifs de ce projet sont de déterminer l’amplitude et la qualité des réponses humorales systémiques et mucosales ; et d'identifier les déterminants cellulaires et moléculaires de la longévité de la réponse humorale.
L’équipe propose d’utiliser une approche de sérologie de système pour analyser le sérum, la salive et les sécrétions nasales de patients convalescents ayant présenté un COVID-19. Les chercheurs détermineront la balance entre l’activité antivirale et pathogénique des anticorps et leurs liens avec les caractéristiques biophysiques des anticorps. Les chercheurs détermineront la longévité des anticorps et identifieront ses déterminants. Ces connaissances permettront de mieux comprendre le rôle de l’immunité humorale dans la protection contre le SARS-CoV-2 et dans la pathogénie du COVID-19 et guideront les mesures de santé publiques et le
développement de vaccins et de thérapies contre le COVID-19 basées sur les anticorps.

Promoteurs : Arnaud Marchant, Institut d'Immunologie médicale, IMI, Faculté de Médecine - André Matagne

Contrairement à d’autres pays, la Belgique ne dispose pas d’analyses croisant facteurs sociologiques et épidémiologiques des malades du COVID-19. Grâce à une meilleure compréhension des profils des populations vulnérables en raison de facteurs sociaux et épidémiologiques, l’objectif principal de cette recherche est de renforcer les politiques de prévention ciblées vers les situations et les populations les plus à risque. Ce projet de recherche interdisciplinaire (sociologie, épidémiologie, médecine) examine les effets des inégalités sur la contamination du COVID-19 en croisant des variables sociales, socioéconomiques, épidémiologiques, médicales et environnementales. Il mobilise des méthodes mixtes.
L’étude quantitative porte sur deux bases de données. La première existante (ISARIC) a été collectée à Bruxelles par deux hôpitaux. La deuxième est une base de données originale à constituer sur la base du couplage de trois bases de données administratives : le Résumé Hospitalier Minimum, le Registre National et la Banque Carrefour de la Sécurité Sociale pour l’ensemble des malades COVID-19 hospitalisés en Belgique en 2020. Les chercheurs procéderont à des analyses statistiques (caractéristiques sociologiques et cliniques), des analyses des issues cliniques en fonction de facteurs sociaux et ethniques. Ces analyses évalueront les inégalités sociales de santé tant pour les personnes actives que pour les retraités.
Le volet qualitatif (focus groupes et entretiens individuels) investiguera deux aspects de la contamination mis en exergue par la littérature internationale : d’une part, le lien entre précarité et appartenance ethnique et d’autre part, les métiers à risque. Cette investigation sera réalisée auprès de personnes contaminées ou non, qui n’ont pas été nécessairement hospitalisées.
Un troisième volet examinera la manière dont toute la chaîne de l’intervention sanitaire, depuis les médecins généralistes jusqu’aux services COVID-19 des hôpitaux, affronte la question des inégalités.

Promoteurs: Andrea Rea, GERME, Faculté de Philosophie et Sciences sociales – Catherine Bouland, Ecole de Santé publique – Jean-Christophe Goffard, Hôpital Erasme – Yves Coppieters, Ecole de Santé publique

La pandémie de COVID-19 actuelle démontre la fragilité des sociétés humaines face aux virus. Les stratégies de lutte visent généralement à a) développer des vaccins ; b) développer des thérapies antivirales ; c) décontaminer ; d) établir des barrières physiques ; e) modifier les comportements sociaux. Les deux premières approches, si elles sont efficaces, sont souvent de long terme, et nécessitent des investissements en recherche considérables. Elles ont également un coût significatif pour l’assurance maladie et sont souvent moins disponibles dans les pays défavorisés. La troisième approche nécessite l’usage intensif et répétitif de produits non neutres pour l’environnement ou de technologies complexes. Les quatrième et cinquième approches (distanciation sociale, masques,….) modifient profondément notre mode de vie. De plus, de nombreuses maladies virales, bénignes ou non, sont actuellement considérées comme « inévitables » (rhume, etc), mais présentent un coût sociétal non nul (absence au travail, etc.).
La pandémie actuelle nous offre l’opportunité de réfléchir différemment : pourquoi ne pas éliminer naturellement les virus, dans l’environnement? La philosophie de ce projet se veut donc résolument novatrice, et les retombées attendues (complémentaires aux solutions existantes) rapides, et universelles, de celui-ci ne se focalisent pas uniquement sur le SARS-CoV2.
Les surfaces représentent un important mode indirect de contamination pour le SARS-CoV2. Ce projet ambitionne de développer des surfaces hybrides possédant une activité photocatalytique et thermique permettant d'inactiver rapidement les virus, empêchant ainsi une voie de contamination importante. Afin d'obtenir un effet virucide conséquent, dans des conditions de transmission réelle des virus, les couches seront photoactives dans l'UV-A, mais aussi dans le visible, et comporteront un absorbeur thermique. Le ChemSIN et Chips fabriqueront et caractériseront les matériaux, et le SVM et le CDR testeront le caractère virucide des surfaces synthétisées.

Promoteurs: François Reniers, Chimie des surfaces, interfaces et nanomatériaux - ChemSIN, Faculté des Sciences – Anne Op De Beeck, ULB Center for Diabetes Research, Faculté de Médecine – Carine Van Lint, Laboratoire de Virologie moléculaire, Faculté des Sciences

L'infection des cellules par le coronavirus SARS-CoV-2 est médiée par sa liaison à l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2, qui joue un rôle pivot dans le système rénine-angiotensine (SRA). La compréhension de la dérégulation du SRA lors de l'infection est donc d'une importance capitale pour démêler les mécanismes pathogènes à la base de la maladie COVID-19, pour identifier les facteurs de risque associés et concevoir des stratégies thérapeutiques efficaces. Pour ce faire, les chercheurs modéliseront le SRA et son lien avec les systèmes immunitaire, respiratoire et de coagulation en utilisant le formalisme des équations différentielles. Des données expérimentales sur les concentrations de peptides et les activités enzymatiques chez des individus sains ou infectés par le SARS-CoV-2 seront utilisées pour la construction et la validation du modèle. Comme le COVID-19 est très hétérogène dans ses manifestations cliniques, ils analyseront les facteurs de risque génétiques et environnementaux dans le cadre du modèle et identifieront leurs rôles protecteurs ou délétères.
De plus, l'effet d'une série de médicaments potentiels ciblant le SRA, comme l’angiotensine 1-7 qui est en essai clinique, sera prédit à partir de notre modèle et comparé aux données cliniques.
Une force du projet est la solide expertise complémentaire et synergique sur laquelle il repose, de la modélisation des systèmes biologiques au traitement des patients COVID-19 en soins intensifs et vice versa.
En outre, le projet bénéficiera de données cliniques et biochimiques de patients et contrôles, obtenues à partir de la littérature, de base de données ou générées durant le projet.
Soulignons également l'objectif ultime et ambitieux du projet qui est de modéliser chaque patient COVID-19 individuel sur la base de dosages de peptides RAS, et d'utiliser ce modèle pour prédire les médicaments et dosages les plus appropriés à administrer au patient, ouvrant ainsi la voie à la médecine de précision.

Promoteurs: