Clinatec, the Edmond J. Safra biomedical research center in Grenoble, is offering a 4- to 6-month internship on modeling light penetration in the abdomen as part of a study on preventing Parkinson’s disease through photobiomodulation. The internship will be supervised by Tigrane Cantat-Moltrecht and Magali Bartolomucci at Clinatec, 17 avenue des Martyrs, Grenoble.

The project builds on work led by Professors Benabid and Mitrofanis, who initiated the use of infrared photobiomodulation for Parkinson’s disease via an intracranial implant. That approach is now being tested in a clinical trial run by the CHU de Grenoble. Photobiomodulation refers to the application of red or near-infrared light (600–1300 nm) to body tissues, with evidence of beneficial effects on cell function and survival in several disease models, including neurological disorders. The technique is described as having an excellent safety profile, with little or no evidence of side effects or cellular toxicity, and its devices are considered simple to use and low-cost.

Applied extra-cranially, photobiomodulation may also be useful in the prevention of neurological disorders, including neurodegenerative diseases. Current research is exploring whether illuminating the abdomen could help prevent Parkinson’s disease, in part because the links between the gut microbiota and the brain via the vagus nerve are increasingly recognized as central to the disease’s progression.

The internship’s main objective is to apply Monte Carlo simulation methods, already used in the laboratory, to numerical abdomen models that the intern will also help develop. This will make it possible to assess more accurately the dosimetry of photobiomodulation protocols used in an ongoing preclinical study. Depending on results and progress, the work may be extended to improve integration of the full simulation workflow or to include experimental validation of the model.

Applicants should have a background in optics and light propagation, computer modeling/simulation, and programming in Python and Matlab. Knowledge of biology or neuroscience would be an advantage, and written and spoken English is required.

The internship takes place at Clinatec in Grenoble and comes with the minimum legal internship allowance, depending on the internship agreement. Contact: Tigrane Cantat-Moltrecht (tigrane.cantat-moltrecht@cea.fr), Magali Bartolomucci (magali.bartolomucci@cea.fr), and Malvina Billères (malvina.billeres@cea.fr).

Modélisation de la pénétration de la lumière dans l’abdomen dans le cadre d’une étude sur la prévention de la maladie de Parkinson par photobiomodulation

Durée : 4 à 6 mois

Encadrement : Tigrane Cantat-Moltrecht, Magali Bartolomucci

Lieu du stage : Clinatec (17 avenue des Martyrs, Grenoble)

Le contexte

Clinatec, le centre de recherche biomédicale Edmond J. Safra, travaille depuis plusieurs années au développement de solutions technologiques innovantes pour les maladies neurodégénératives. Les professeurs Benabid et Mitrofanis ont initié l’utilisation de la photobiomodulation infrarouge appliquée à la maladie de Parkinson, grâce à un implant intracrânien, qui fait actuellement l’objet d’un essai clinique porté par le CHU de Grenoble.

La photobiomodulation, c’est-à-dire l’application de lumière rouge ou proche infrarouge (λ=600-1300nm) sur les tissus corporels, a été utilisée pour induire de nombreux effets bénéfiques sur la fonction et la survie des cellules dans plusieurs modèles de maladies, parmi lesquelles les maladies neurologiques (Hamblin 2016 ; Mitrofanis 2019). La photobiomodulation présente un excellent bilan de sécurité, avec peu ou pas de preuves d’effets secondaires ou de toxicité sur les cellules du corps, et les dispositifs sont faciles à utiliser et peu coûteux.

Appliquée de manière extra crânienne, la photobiomodulation pourrait également s’avérer précieuse dans la prévention d’un certain nombre de troubles neurologiques comme les maladies neurodégénératives. De nombreuses recherches sont actuellement en cours pour en évaluer l’intérêt dans la prévention contre la maladie de Parkinson, par illumination de l’abdomen. En effet, les liens entre le microbiote intestinal et le cerveau par l’intermédiaire du nerf vague sont de mieux en mieux établis et reconnus comme primordiaux dans l’évolution de la maladie de Parkinson.

Le projet

Le but de ce stage sera d’appliquer des méthodes de simulation Monte Carlo, déjà utilisées au sein du laboratoire, à des modèles numériques d’abdomen, qu’il s’agira également de mettre au point. Cela permettra d’évaluer plus précisément la dosimétrie des protocoles de photobiomodulation utilisés dans une étude préclinique en cours. En fonction des résultats obtenus et de l’avancée du stage, le travail pourra être étendu vers une meilleure intégration de l’ensemble du processus de simulation ou vers des aspects expérimentaux de validation du modèle.

Compétences requises

Connaissances en physique optique et en propagation de la lumière

Modélisation/simulation par ordinateur

Maîtrise de langages de programmation : Python, Matlab

Des connaissances en biologie / neurosciences seraient un plus

Anglais écrit et parlé

Conditions

Le stage aura lieu sur le site de Clinatec, centre de recherche biomédicale Edmond J. Safra, à Grenoble.

Gratification minimale légale, en fonction de la convention de stage

Contacts

Tigrane Cantat-Moltrecht

tigrane.cantat-moltrecht@cea.fr

Magali Bartolomucci

magali.bartolomucci@cea.fr

Malvina Billères

malvina.billeres@cea.fr

L’article Offre de stage M2 / Ecole d’ingénieur est apparu en premier sur Fonds Clinatec.