Initiatives de recherche pour combattre le COVID-19

L’EPFL met activement à profit ses compétences dans la lutte contre le COVID-19. Découvrez sur cette page les projets de recherche en cours pour aider à faire face à la pandémie.

Le comité académique COVID-19 de l’EPFL a sélectionné une vingtaine de projets de recherche qui s’attaquent directement à la crise du COVID-19. Dans leurs travaux de recherche, les équipes de toutes les facultés travaillent sur les aspects prioritaires de la pandémie : prévention ou suivi de la contagion, remèdes et vaccins, diagnostics et tests, politique et données. Plusieurs équipes collaborent avec des institutions partenaires en Suisse.

Projets sélectionnés, par catégorie

Un nanovolcan pour étudier les cellules cardiaques, 4 sep. 2019
Prévention ou suivi de la contagion

Prof. Tamar Kohn, Faculté de l’environnement naturel, architectural et construit (ENAC)

En collaboration avec l’Institut Fédéral Suisse des Sciences et Technologies de l’Eau (EAWAG) et le Centre (EAWAG) and the Centre hospitalier universitaire vaudois (CHUV)

Résumé du projet :

Dans ce projet, nous appliquons l’épidémiologie basée sur les eaux usées pour suivre la dynamique de l’épidémie de COVID-19. Le CoV-2 du SRAS est excrété dans les fèces des personnes infectées 1 à 2 semaines avant que les cas ne soient confirmés cliniquement. Le suivi du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées peut donc fournir des informations sur la dynamique de l’épidémie bien avant que les données cliniques ne soient disponibles. En utilisant des échantillons quotidiens provenant de cinq grandes stations d’épuration des eaux usées, qui capturent ensemble plus de 700 000 personnes, nous suivons la dynamique de l’épidémie de COVID-19 en Suisse. Nos données permettent aux décideurs politiques d’adapter rapidement les stratégies d’atténuation de la santé publique en fonction de la trajectoire de la maladie, ce qui peut sauver des vies et permettre un retour plus rapide à la normale.

>> Revue de presse :

Prof. Paul Dyson, Faculté des sciences de base (SB)

Résumé du projet :

Le projet porte sur la mise au point d’un revêtement transparent et non toxique pour le verre, qui décontamine (détruit) rapidement le COVID-19 et d’autres agents pathogènes lorsqu’ils entrent en contact avec le verre. Ainsi revêtu, ce verre pourrait être utilisé pour réduire les niveaux de virus dans les environnements intérieurs, notamment dans les hôpitaux, les transports publics, les écrans des banques et des magasins, etc., là où les niveaux de virus transmis par l’air peuvent être particulièrement élevés.

Dr. Vivek Thacker et Prof. John McKinney, Faculté des sciences de la vie (SV)

Résumé du projet :

Les cas graves de COVID-19 se manifestent généralement par une infection et une inflammation des voies respiratoires inférieures. Il n’existe actuellement aucun traitement efficace ; les patients sont traités symptomatiquement à l’aide d’oxygène et de ventilateurs. Nous adaptons un modèle d’infection récemment mis au point pour étudier comment la maladie se développe dans les voies respiratoires inférieures et étudions si les médicaments déjà approuvés pour l’usage humain peuvent être réutilisés pour réduire l’infection et l’inflammation.

Un «filet de sécurité» pour de nouvelles immunothérapies, 3 fév. 2020
Remèdes et vaccins

Prof. Bruno Correia, Faculté des sciences et des techniques de l’ingénieur (STI)

En collaboration avec VIB Ghent

Résumé du projet :

Le Laboratoire de conception de protéines et d’immuno-ingénierie (LPDI) met à profit son expertise en matière de conception informatique basée sur la structure pour concevoir des thérapies à base de protéines afin de cibler le SRAS-CoV-2. Plus précisément, sur la base de la connaissance structurelle des protéines virales qui sont importantes pour l’invasion virale, le LPDI conçoit des antiviraux en utilisant des simulations informatiques à grande échelle et un criblage expérimental à haut débit. Parallèlement, il met au point des nanoparticules à base de protéines qui présentent les protéines virales sous une forme immunogène. Des essais d’inhibition virale et des études sur les animaux sont réalisés pour évaluer l’activité des molécules conçues.

Prof. Caroline Tapparel de l’Université de Genève en collaboration avec Prof. Francesco Stellacci, Faculté des sciences et des techniques de l’ingénieur de l’EPFL (STI)

En collaboration avec le Centre médical universitaire de l’Université de Genève (CMU-UniGE) and de la Faculté des sciences de la vie de l’EPFL (SV)

Résumé du projet :

Le SRAS-CoV2 provoque actuellement une pandémie sans précédent, avec un nombre énorme de décès et un impact médical, sociétal et économique dramatique. Les vaccins sont la meilleure arme pour lutter contre l’infection, mais comme ils sont spécifiques aux agents pathogènes, ils ne conviennent pas aux virus émergents. Un effort de collaboration a été mis en place il y a déjà 5 ans entre le groupe du Prof. F. Stellacci, chercheur en nanomatériaux à l’EPFL, et le groupe du Prof. C. Tapparel, virologue à l’UNIGE, pour développer des antiviraux virucides à large spectre. L’un des composés conçus, qui s’est déjà révélé actif contre de nombreux virus distincts, dont le virus respiratoire syncytial et le virus de l’herpès, montre également une activité contre le SRAS-CoV2. Nous prévoyons de valider de manière approfondie l’activité antivirale contre le SRAS-CoV2 in vitro, ex vivo et in vivo pour amener la molécule le plus rapidement possible à une utilisation clinique.

Prof. Beat Fierz, Faculté des sciences de base (SB)

Résumé du projet :

Les peptides sont très prometteurs en tant qu’inhibiteurs de la virulence des coronavirus. Des nouveaux peptides, conçus à l’EPFL, nécessitent une optimisation structurelle et fonctionnelle ainsi que des tests importants en vue d’une utilisation potentielle en tant que produits thérapeutiques. Dans le cadre de ce projet de collaboration, le laboratoire de chimie biophysique des macromolécules (LCBM) développera, synthétisera et optimisera des peptides alpha-hélicoïdaux contre les protéines CoV-2 du SRAS, essentielles à l’entrée et à la réplication du virus.

Un appareil portable pour la détection rapide du sepsis, 22 jan. 2020
Diagnostics et tests

Prof. Sebastian Maerkl, Faculté des sciences et des techniques de l’ingénieur (STI)

Résumé du projet :

Le laboratoire Maerkl réoriente une plateforme de diagnostic microfluidique à haut débit développée précédemment vers les tests sérologiques SARS-CoV-2. Cette plateforme a le potentiel de mesurer plus de 1’000 échantillons de sérum en parallèle et de réduire considérablement la consommation de réactifs. Cette plateforme microfluidique à haut débit et un prototype d’essai sans cellules permettront, espérons-le, d’étendre les capacités et les possibilités d’essai du SARS-CoV-2 à court et moyen terme.

Prof. Jacques Fellay, Faculté des sciences de la vie (SV)

En collaboration avec la plateforme SCITAS de l’EPFL

Résumé du projet :

La variabilité observée au cours du COVID-19 rend très probable l’existence de facteurs génétiques humains influençant la réponse au SRAS-CoV-2. Pour rechercher les variantes génétiques prédisposant à la présentation clinique la plus sévère de la maladie, nous séquençons le génome et le transcriptome sanguin de certains patients COVID-19 de moins de 50 ans sans comorbidité, qui ont besoin d’une ventilation dans une unité de soins intensifs. L’identification et la caractérisation des variantes génétiques et des profils d’expression responsables de COVID-19 graves chez des individus par ailleurs en bonne santé permettront de découvrir les gènes et les voies qui jouent un rôle crucial dans la pathogenèse virale et dans la réponse antivirale, ce qui pourrait éclairer la mise au point de médicaments et de vaccins.

EPFL CONNECT, 18 nov. 2019
Politique et données

Prof. Jean-Pierre Danthine, Directeur exécutif du Enterprise for Society Center (EPFL-UNIL-IMD)

Résumé du projet :

La pandémie du Coronavirus est un problème de santé urgent et grave. Au cœur des décisions difficiles prises par les autorités dans la lutte contre la maladie se trouve la tension entre, d’une part, la nécessité de mesures préventives radicales et précoces et, d’autre part, la nécessité perçue de minimiser les coûts économiques et sociaux des perturbations imposées à la société par les mesures elles-mêmes. Des équipes de chercheurs affiliées au Centre E4S (EPFL-UNIL-IMD) explorent plusieurs aspects de cette tension entre les préoccupations sanitaires et économiques, notamment en vue d’être mieux préparés en cas de nouvelles poussées pandémiques.

Dr. Tom De Geus, Mario Geiger, Leonardo Petrini et Prof. Matthieu Wyart de la Faculté des sciences de base (SB)

Résumé du projet :

Les scientifiques et les étudiants de l’EPFL proposent un jeu interactif “Sauvez la ville”, dans lequel l’utilisateur sera confronté au défi de la gestion de la nouvelle pandémie du Coronavirus. Il aura le choix entre des actions gouvernementales, telles que des tests et différents degrés de mesures de confinement, et des actions individuelles plus ou moins éloignées de la société. L’objectif est que l’utilisateur se rende compte que ce sont les actions des individus qui sont cruciales, bien plus que bon nombre des actions qu’un gouvernement peut prendre à un coût sociétal bien plus élevé. Le jeu pourra être adapté par les décideurs politiques à la situation actuelle, de sorte que le public puisse être à nouveau invité à évaluer leur engagement une fois que la situation redevenue plus normale les inciterait à baisser leur garde.

>> Ecouter l’interview de la radio RTS

Prof. Jacques Fellay,  Faculté des sciences de la vie (SV), et Prof. Jean-Pierre Hubaux, Faculté informatique et communications (IC)

Résumé du projet :

Pour bien comprendre le COVID-19, il faut avoir accès aux données qui sont recueillies sur toute la planète. Le partage mondial de ces données se heurtera à l’obstacle bien connu de la protection des données. Dans ce projet, nous utilisons MedCo, un système qui permet d’exploiter les données sans les déplacer ni les décrypter. MedCo a déjà été installé dans trois hôpitaux universitaires suisses (lire l’article).

Prof. Pascal Frossard, Faculté des sciences et des techniques de l’ingénieur (STI)

En collaboration avec le Centre suisse de la science des données (SDSC)

Résumé du projet :

La crise engendrée par le COVID-19 actuelle exige un effort national et mondial coordonné pour comprendre la propagation de la maladie ainsi que l’effet des mesures d’atténuation. Pour maximiser l’efficacité des efforts d’analyse et de modélisation des données, il est essentiel de fournir un accès à des données agrégées, conservées et fiables. Le Swiss Data Science Center (SDSC) a lancé un projet visant à rassembler diverses sources de données du monde entier dans un ensemble de données conservées sur la plateforme ouverte Renku. L’objectif de ce projet est triple : 1) fournir un guichet unique hébergé sur les serveurs de l’EPFL pour des données de haute qualité et bien conservées, collectées à partir de différentes initiatives de l’EPFL et au-delà ; 2) fournir un environnement facile à utiliser et reproductible pour des collaborations de recherche basées sur des données entre des scientifiques de différentes disciplines, maximisant ainsi la visibilité et l’impact de leurs travaux ; et 3) développer de nouveaux algorithmes et méthodes de calcul pour caractériser la dynamique sous-jacente à la propagation de la pandémie afin de guider la conception de politiques et de programmes pour mieux faire face aux futures épidémies.

Prof. Vincent Kaufmann, Prof. Claudia Binder, Prof. Daniel Gatica-Perez, Faculté de l’environnement naturel, architectural et construit (ENAC)

En collaboration avec l’Université de Lausanne et l’Université catholique de Louvain

Résumé du projet :

Les chercheurs de l’EPFL et de l’UNIL invitent les citoyens et les communautés de l’EPFL et de l’UNIL à participer à une enquête et à rejoindre une équipe de recherche scientifique citoyenne pour faire face à la crise actuelle liée au COVID-19. L’objectif est d’élaborer des stratégies pour faire face aux nouvelles conditions de vie et de travail à l’époque du COVID-19 et de mieux comprendre comment ces crises peuvent être maîtrisées au mieux à l’avenir. Nous vous demandons de bien vouloir diffuser cet appel et de nous aider à rassembler le plus grand nombre de personnes possible pour qu’elles apportent leur expérience et leur créativité !

Prof. Dominique Foray, College du management de la technologies (CDM)

Résumé du projet :

Ce projet est une tentative de fournir les points de vue des économistes de l’innovation sur la pandémie actuelle. Il s’adresse au grand public et se concentre sur des questions liées à la politique de la science et de l’innovation. La première partie du projet vise à expliquer les causes profondes d’un sous-investissement général dans la R&D, avec un accent particulier sur les vaccins. La deuxième partie explore plusieurs aspects liés aux réactions actuelles de la politique de la science et de l’innovation. La troisième partie du projet évaluera certains impacts potentiels à long terme de la pandémie COVID-19 sur la science, la R&D et l’innovation.

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>> Lire l’article du Temps

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Prof. Michel Bierlaire, Faculté de l’environnement naturel, architectural et construit (ENAC)

Résumé du projet :

Les prévisions alarmantes des modèles existants pour la propagation du COVID-19 ont convaincu les autorités publiques de prendre des mesures exceptionnelles de confinement afin de sauver des milliers de vies. Malheureusement, les coûts sociaux et économiques de telles mesures sont énormes. Notre objectif de recherche est d’étudier si des mesures tenant explicitement compte du comportement de mobilité des individus auraient un coût nettement inférieur, tout en atteignant les mêmes objectifs de santé. La conception de telles mesures nécessite des modèles mathématiques plus détaillés, où le comportement de mobilité de la population est explicitement représenté.

Prof. Marcel Salathé, Faculté des sciences de la vie (SV) et Faculté des sciences et techniques de l’ingénieur (STI)

Résumé du projet :

Ce projet permettra de construire des modèles en réseau afin d’évaluer l’efficacité de différentes stratégies d’atténuation, tels que les tests, l’isolement et la quarantaine (TIQ). Les modèles sont basés sur ceux déjà développés pour la propagation de la grippe et de la rougeole. L’objectif est de les adapter à la propagation du COVID-19 et de les étendre pour permettre l’étude de différentes stratégies de mise en œuvre, comme par exemple le TIQ ciblé en contraste au TIQ randomisé.
Les mesures d’arrêt ne sont pas économiquement viables pendant plus de quelques semaines, et un TIQ intensif sera nécessaire pour éviter d’autres arrêts stricts, comme cela a été démontré dans plusieurs pays asiatiques. Bien que des défis logistiques subsistent, nous espérons que notre cadre pourra guider les décisions politiques basées sur la meilleure utilisation possible de ressources sans aucun doute limitées pour effectuer le TIQ.

Projet spécial de collaboration

Prof. Carmela Troncos, Faculté informatique et communications (IC)

Résumé du projet :

L’EPFL mène des recherches pionnières pour le développement d’un système de traçage des contacts numériquement modulable, avec pour objectif à long terme de soutenir les systèmes de santé nationaux qui mettent fortement l’accent sur la confidentialité des données, la conformité au GDPR et l’interopérabilité transfrontalière (Décentralisation de la protection de la vie privée – Suivi de proximité – DP-3T), et pour le développement de modèles épidémiologiques, avec un accent initial sur la propagation de COVID-19 en utilisant l’intégration des données en temps réel et l’intelligence artificielle (IA), pour mieux prédire la propagation de la pandémie.

>> vers le site web

Actions communautaires et Open Science

Dr. Klaus Schönenberger, EPFL EssentialTech

Résumé du projet :

L’EPFL se préoccupe de la situation des pays à faible revenu, qui devront faire face à des situations telles que celle du COVID-19, et bien d’autres, avec des systèmes de santé faibles. Même sans COVID-19, toutes les 49 secondes, un enfant en détresse respiratoire meurt simplement parce qu’il n’a pas assez d’oxygène pour respirer. Les hôpitaux et les cliniques des pays à faible revenu souffrent de pénuries chroniques d’oxygène médical, qui est essentiel pour les soins intensifs et le traitement de maladies infectieuses telles que le COVID-19 et la pneumonie. Le transport des bouteilles d’oxygène est coûteux, et l’alimentation intermittente signifie que les appareils existants conçus pour concentrer l’oxygène de l’air ambiant ne sont pas fiables. Avec le DESL dirigé par le Prof. Mario Paolone, le LFIM dirigé par la Prof. Wendy Queen, l’EssentialMed Foundation, ainsi que le CPHD au Kenya, le Centre EssentialTech entreprend un programme ambitieux pour développer un concentrateur d’oxygène innovant, fiable et peu coûteux, ainsi qu’un programme de maintenance et de formation. L’objectif est de faire en sorte que chaque patient souffrant de détresse respiratoire ait accès à de l’oxygène médical.

Prof. Véronique Michaud, Faculté des sciences et techniques de l’ingénieur (STI)

Résumé du projet :

En mars 2020, un groupe de médecins, de professeurs, de chercheurs de divers instituts, d’industriels et d’experts de la santé de toute la Suisse s’est spontanément réuni dans le but d’unir leurs compétences afin d’aborder, de manière cohérente et collective, le problème multiforme de la protection adéquate des travailleurs de la santé et de la population pendant la crise COVID-19. Ce consortium, appelé “ReMask”, collabore avec le groupe de travail scientifique national COVID-19 en soutenant son groupe d’experts en matière de prévention et de contrôle des infections. Le partenariat vise à fournir des recommandations fondées sur des preuves concernant l’utilisation des masques et les méthodes de stérilisation et à soutenir l’industrie dans ses efforts de conception et de fabrication de masques, ainsi que les autorités dans l’expérimentation des livraisons de masques depuis l’étranger.
La participation de l’EPFL à ce consortium se fait par l’intermédiaire du Laboratoire de traitement des composites avancés (Prof. Michaud) qui participe aux tests des matériaux des masques chirurgicaux et à la quantification de leur dégradation potentielle après utilisation/stérilisation, ainsi que du Laboratoire de virologie et de génétique (Dr. Priscilla Turelli) pour les conseils sur les aspects virologiques.

Prof. Felix Schürmann, EPFL Blue Brain Project (BBP)

En collaboration avec les laboratoires de l’ETH Zürich et de Spiez

Résumé du projet :

Alors que la Suisse commence à sortir de la phase de confinement, le dépistage du SRAS-CoV-2, qui est la pierre angulaire de toutes les stratégies d’intervention, est plus important que jamais afin de contenir le risque d’une nouvelle augmentation du nombre de cas à mesure que la vie publique reprend lentement. Assurer un nombre adéquat de tests quotidiens pour cette tâche nécessite une distribution précise et rapide des équipements, des fournitures et des autres ressources. Pour soutenir cet effort, le projet Blue Brain de l’EPFL et l’ETH Zürich, dans le cadre de la Task Force scientifique nationale COVID-19, collaborent avec un laboratoire de Spiez sur une plateforme en ligne, Academic Resources for COVID-19 (ARC), afin de faire correspondre le soutien critique nécessaire aux laboratoires de diagnostic suisses avec celui offert par le secteur universitaire suisse.

Prof. David Atienza, Faculté des sciences et techniques de l’ingénieur (STI)

Résumé du projet :

Selon les statistiques publiées par l’OMS, 67,7 % des personnes qui contractent le COVID-19 ont une toux sèche caractéristique. Les chercheurs du Laboratoire des systèmes embarqués de l’EPFL ont rapidement réalisé que l’intelligence artificielle devrait pouvoir identifier un son aussi distinctif, et que cela pourrait fournir un moyen automatisé et centralisé de diagnostiquer la maladie sur une plateforme portable. L’initiative CoughVid vise à fournir un outil de diagnostic gratuit et simple par le biais d’un site web, accessible via ce lien.

Prof. David Atienza, Faculté des sciences et techniques de l’ingénieur (STI)

Résumé du projet :

Créée en réponse directe à l’épidémie de COVID-19, helpETH est une initiative de recherche active basée sur des collaborations entre le domaine des EPF, les centres de recherche et les partenaires industriels suisses. L’objectif est d’alléger la charge des praticiens médicaux pendant la crise, par tous les moyens que peut offrir la technologie de pointe. Des équipes d’ingénieurs très compétents travaillent ensemble sur une série de projets soigneusement sélectionnés afin de relever des défis vitaux, notamment l’amélioration du traitement des patients, l’hygiène des interventions médicales, le partage des connaissances et le recyclage des équipements vitaux.

>> Voir site web

Prof. Georg Fantner et Prof. Jamie Paik, Faculté des sciences et techniques de l’ingénieur (STI)

Résumé du projet :

Nous étudions l’utilisation de masques intégrales de plongée comme dispositif de thérapie CPAP (continuous positive airway pressure) pour des patients atteints de COVID-19. Dans des appareils CPAP conventionnels, la formation d’aérosols potentiellement contaminés génère un risque pour le personnel soignant et pour d’autres patients. Ainsi, malgré l’importance de l‘aide respiratoire apporté par de tels appareils, leur utilisation est déconseillée par les autorités médicales dans beaucoup de pays. Nous équipons des masques de snorkeling avec des filtres médicaux HEPA pour décontaminer ces aérosols, afin d’offrir une solution CPAP simple et peu onéreux pour des cas moins aigus de COVID-19 ou pour des patients ayant déjà entamé leur guérison.

Contact

EPFL P-MEDIACOM
CM 2 360 (Centre Midi)
Station 10
CH-1015 Lausanne

Tel. : 41 21 69 3 22 22
E-mail : [email protected]