Nos recherches portent sur le microbiome intestinal envisagé comme un écosystème dynamique, façonné par les réseaux d’interactions microbiennes, les mécanismes de régulation de l’hôte et les perturbations environnementales. Au cœur de nos travaux se trouve l’étude des interactions entre bactéries, bactériophages et immunité de l’hôte. En intégrant des métriques informées par l’immunologie à des approches écologiques et quantitatives, nous cherchons à comprendre comment les systèmes microbiome–hôte réagissent à des défis tels que l’exposition aux antibiotiques ou les altérations immunitaires, pourquoi les trajectoires de récupération diffèrent d’un individu à l’autre et comment l’équilibre de l’écosystème peut être restauré. En combinant microbiologie, viromique, immunologie et écologie quantitative, nous visons à relier la dynamique des écosystèmes microbiens à la santé humaine. Notre objectif est d’aller au-delà d’un profilage descriptif du microbiome pour parvenir à une compréhension mécanistique et prédictive des interactions microbiome–hôte, pertinente dans divers contextes cliniques.
Axe scientifique 1 Virome : rôle des virus du microbiome
Nous étudions les bactériophages comme des régulateurs clés, encore largement inexplorés, des écosystèmes microbiome–hôte. Cet axe s’intéresse à la manière dont les phages structurent les communautés bactériennes, influencent l’évolution microbienne et interagissent avec la surveillance immunitaire de l’hôte. Une attention particulière est portée à la « matière noire » virale intestinale, dont les rôles écologiques et immunologiques restent insuffisamment caractérisés malgré une interaction constante avec l’hôte. En intégrant la viromique, des approches tenant compte de l’immunité et la modélisation écologique, nous visons à établir les phages comme des composantes actives de la régulation du microbiome plutôt que comme de simples sous-produits de la dynamique bactérienne.
Axe scientifique 2 — Surveillance immunitaire et écologie du microbiome
Cet axe examine comment la surveillance immunitaire de l’hôte agit comme une force écologique structurante des communautés microbiennes. Nous nous concentrons sur les mécanismes immunitaires muqueux, en particulier les interactions médiées par les anticorps, afin de comprendre comment la pression immunitaire organise la composition du microbiome, stabilise la coexistence hôte–microbe et contribue aux phénomènes inflammatoires ou aux dysrégulations immunitaires. Grâce à des indicateurs intégrant la dimension immunitaire et à des analyses à l’échelle des systèmes, nous cherchons à proposer des définitions fonctionnelles de l’homéostasie microbiome–hôte dépassant les approches purement taxonomiques descriptives.
Axe scientifique 3 — Perturbations, résilience et restauration de l’écosystème
Nous étudions la manière dont les écosystèmes microbiens répondent à des perturbations telles que les antibiotiques, les infections et les dysfonctionnements immunitaires, ainsi que les raisons pour lesquelles les trajectoires de récupération diffèrent entre individus. Cet axe intègre théorie écologique, modèles expérimentaux et analyses longitudinales afin d’identifier les déterminants de la résilience, de la dysrégulation et du remodelage à long terme des interactions microbiome–hôte. Un objectif central est de définir les principes permettant la restauration de l’équilibre de l’écosystème et d’orienter des stratégies d’intervention guidées par le microbiome et l’immunité dans des contextes inflammatoires et pathologiques.