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Master Bioinformatique - Parcours In Silico Drug Design : modélisation des macromolécules

Domaine : Sciences, Technologies, Santé
 
 
  • ECTS

    120 crédits

  • Niveau d'études visé

    BAC +5

  • Durée

    2 ans

  • Faculté

    Faculté des Sciences

  • Langue des enseignements

    Français, Anglais

Présentation

Le parcours In silico drug design – Modélisation des macromolécules ou « Innovation thérapeutique assistée par ordinateur à l’interface Chimie Biologie » du master Bio-Informatique est  à finalité professionnelle ou recherche, unique en France et en Europe. Il propose une formation sur les approches computationnelles nécessaires pour la recherche de nouvelles molécules thérapeutiques.

A l’interface de la chimie et de la biochimie structurale et des approches in silico, le parcours de « In silico Drug Design-Modélisation des Macromolécules, » ou ISDD-Macromolécules » répond à une demande du secteur privé (entreprises pharmaceutiques) et du secteur académique de former des professionnels dans le domaine de l’innovation thérapeutique et de la recherche de nouvelles molécules assistées par ordinateur. Ce domaine de recherche est en plein essor en Europe et dans le monde. Ce parcours est centré sur la connaissance des macromolécules biologiques, il forme les étudiants aux approches in silico, notamment à la bioinformatique structurale, à la modélisation des structures tri-dimensionnelles, à la modélisation computationnelle de leurs interactions avec les molécules médicaments, aux biostatistiques et à l’analyse de données, à la bioinformatique structurale et aux logiciels de docking et de criblage. Les trois premiers semestres se déroulent à l’université de Paris. Le stage d’initiation à la recherche, en privé ou en académique, est encouragé à l’étranger. Ce parcours offre la possibilité aux étudiants d’obtenir un double diplôme Franco-Russe.

Pour plus d’informations :  http://isddteach.sdv.univ-paris-diderot.fr

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Objectifs

Ce parcours propose l’ensemble des compétences complémentaires nécessaires au processus de recherche et de conception de nouvelles molécules thérapeutiques et de modélisation computationnelles des macromolécules et de leur partenaires médicaments. Les étudiants acquièrent les connaissances nécessaires sur les composés chimiques et les cibles thérapeutiques pour la compréhension et la prédiction de leurs interactions et de la modélisation des interactions « médicament-cible » à l’aide des outils in silico. Ils sont formés aux approches telles que la programmation, la chemoinformatique, les biostatistiques, le machine learning, le développement de scripts permettant de chainer des logiciels, la bioinformatique structurale, les méthodes de simulations de dynamique moléculaire, le criblage virtuel et docking mais aussi à l’application et combinaison de ces différentes méthodes lors de nombreux projets appliqués avec de logiciels de pointe du domaine

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Compétences visées

Les étudiants acquièrent

  • l’ensemble des compétences nécessaires au design de nouvelles molécules thérapeutiques, assisté par ordinateur.  
  • des connaissances solides sur les cibles thérapeutiques (macromolécules biologiques), leurs structures et repliements, sur les composés chimiques et leur toxicité ainsi que des notions de chimie médicinale et de médecine moléculaire. 
  • des compétences avancées sur la modélisation par ordinateur des interactions cibles-molécules chimiques les approches in silico telles que les biostatistiques et l’analyse de données (« QSAR »), la programmation, la chemoinformatique, la bioinformatique structurale, la dynamique moléculaire, les méthodes d’amarrage moléculaire (docking) et le criblage virtuel.

De nombreux projets communs leur apprennent à travailler en équipe et à effectuer leur travail dans ce domaine pluridisciplinaire. L’orientation fortement internationale de ce Master permet aux étudiants de développer leur capacité d’adaptation à différents systèmes de recherche et à intégrer à des projets de recherche internationaux.

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Programme

Dans ce parcours, les différents semestres 1, 2 et 3 sont effectués à l’Université de Paris. Un stage d’initiation à la recherche de 2 à 3 mois est proposé en fin de M1. Les étudiants ont la possibilité d’effectuer un semestre d’étude en Erasmus (semestre 2) à l’Université degli Studi di Milano en Italie ou à l’université de Sechenov en Russie (avec possibilité d’obtenir un double diplôme Franco-Russe). Le dernier semestre en semestre 4 est un stage d’initiation à la recherche, encouragé à l’étranger. De nombreux projets tutorés réalisés en groupe ou en binôme sont proposés en M2. Un objectif étant que les étudiants soient capables d’utiliser un pipeline optimisé pour identifier de nouveaux inhibiteurs d’une cible donnée en combinant les différents outils et méthodes appris au cours du Master.

Ce parcours peut être effectué en alternance.

Le parcours s’appuie sur un large réseau d’entreprises pharmaceutiques en France et à l’étranger : Aventis-Sanofi, Servier, Galapagos, Anéo, Tripos, Helixem, Discngine, qui participent aux enseignements et proposent régulièrement des stages de recherche mais aussi sur de nombreux laboratoires publiques des EPST, universités, CNRS, INSERM, INRA, CEA, milieux hospitaliers,…, en France et à l’international. De nombreux experts internationaux contribuent à cette formation et à ces débouchés internationaux.

Contenu en UE

Ce parcours est formé des UEs suivant : Le M2 est enseigné majoritairement en anglais

Semestre 1

  • Fondamentaux en biochimie et biostatistique (7 ECTS)
  • Programmation et outils mathématiques (9 ECTS)
  • Pratique et approfondissement (8 ECTS)
  • Orientation thématique I en chimie et chémoinformatique (6 ECTS)

Semestre 2

  • Fondamentaux avancés (6 ECTS)
  • Orientation thématique II (18 ECTS)
  • Stage professionnalisation I (6 ECTS)

Semestre 3

  • Analyse de données en drug design (8 ECTS)
  • Analyse et dynamique moléculaire pour le drug design (7 ECTS)
  • Criblage haut-débit : structure & ligand-based (5 ECTS)
  • Analyse de l’espace des Molécules (4 ECTS)
  • Préparation à la recherche en Drug Design (6 ECTS)

Semestre 4

  • Stage (30 ECTS)

Les étudiants ont la possibilité d’effectuer un semestre d’étude en Erasmus (semestre 2 du Master 1) à l’Université degli Studi di Milano en Italie ou à l’université de Sechenov en Russie. 

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Sélectionnez un programme

Master 1 Bioinformatique - Parcours : In silico Drug Design : Modélisation des macromolécules

  • Bases de Unix et R (Mise à niveau)

    0 crédits
  • Fondamentaux

    7 crédits
    • Biochimie

      4 crédits
      • Structure des biomolécules

        2 crédits
      • Enzymologie

        2 crédits
    • UE au choix

      3 crédits
      • Au choix : 1 parmi 2

        • Biostatistique et programmation R

          3 crédits
        • Projet tuteuré en biostatistique et R

          3 crédits
  • Programmation et Outils Mathématiques

    9 crédits
    • Au choix : 3 parmi 6

      • Mathématiques 1

        3 crédits
      • Optimisation et apprentissage en biologie

        3 crédits
      • Programmation python 1

        3 crédits
      • Programmation python 2

        3 crédits
      • Algorithmique 1

        3 crédits
      • UE à choix parcours M1 IPFB-BIB (à choisir dans le parcours M1 IPFB-BIB UE 4 à 12)

        3 crédits
  • Pratique et approfondissement

    8 crédits
    • Au choix : 2 parmi 4

      • Stage 1

        3 crédits
      • Stage 2

        3 crédits
      • Biologie des systèmes & ligands, base de données

        3 crédits
      • Base de Toxicologie

        3 crédits
    • Au choix : 1 parmi 2

      • ADME/chemométrie (en anglais)

        2 crédits
      • Anglais-isdd

        2 crédits
  • Orientation Thématique I : Chimie pour le Drug Design

    6 crédits
    • Au choix : 2 parmi 3

      • Chemoinformatique

        3 crédits
      • Chimie : chiralité - liaisons non covalentes

        3 crédits
      • Option de Drug Design

        3 crédits
  • Au choix : 1 parmi 2

    • Semestre Université de Milan (ERASMUS)

      30 crédits
    • Semestre Université de Paris

      30 crédits
      • Fondamentaux avancés

        6 crédits
        • Analyse de données massives

          3 crédits
        • Biophysique des interactions

          3 crédits
      • Orientation Thématique II

        18 crédits
        • Protein-Protein Docking (en anglais)

          3 crédits
        • Initiation au Drug Design In Silico

          3 crédits
        • Dynamique des macromolécules

          3 crédits
        • Bioinformatique structurale en Toxicologie

          3 crédits
        • Réactivité et synthèse organiques

          3 crédits
        • Au choix : 1 parmi 5

          • In silico practices in 3D protein complexes

            3 crédits
          • Méthodes avancées de simulation

            3 crédits
          • Recherche en drug design

            3 crédits
          • UE parcours M1BIB-IPFB

            3 crédits
          • Stage 3

            3 crédits
      • Professionnalisation I

        6 crédits
        • Stage 4

          6 crédits

Master 2 Bioinformatique - Parcours : In silico Drug Design : Modélisation des macromolécules

  • Bases de Unix et R (Mise à niveau)

    0 crédits
  • Mise à niveau Toxicologie-Méthodologie

    0 crédits
  • Analyse de données en drug design

    8 crédits
    • Au choix : 1 parmi 2

      • Projet python 1

        3 crédits
      • Programmation python 2

        3 crédits
    • Analyses de données en Drug Design

      3 crédits
    • Application en Drug Design & QSAR

      1 crédits
    • Séminaires et R&D

      1 crédits
  • Analyse, dynamique moléculaire en drug design

    7 crédits
    • Modélisation structurale et dynamique

      2 crédits
    • Exploration structurale des protéines

      3 crédits
    • Au choix : 1 parmi 2

      • Analyse dynamique des cibles I

        2 crédits
      • Analyse dynamique des cibles II

        2 crédits
  • Criblage haut-débit : structure & ligand-based

    5 crédits
    • Structure-based

      3 crédits
    • Ligand-based

      1 crédits
    • Hits to lead

      1 crédits
  • Analyse de l'espace des molécules

    4 crédits
    • Toxicologie et biotransformation

      3 crédits
    • Chimie médicinale, molécules pharmaceutiques

      1 crédits
  • Préparation à la recherche en drug design (DD)

    6 crédits
    • 3-projets en Drug Design tutoré

      2 crédits
    • Conception de projet recherche tutoré

      2 crédits
    • Application de criblage haut-débit

      2 crédits
  • Préparation projet recherche tutoré

    3 crédits
  • Stage recherche international ou en entreprise

    27 crédits

Stages et projets tutorés

Un stage d’initiation à la recherche de 2 à 3 mois est proposé en fin de Master 1.

Un stage d’initiation à la recherche de 6 mois est proposé au semestre deux du Master 2, dans des laboratoires académiques ou industriels, qui peut être réalisé en France ou à l’étranger.

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Contrôle des connaissances

La première année du master doit être validée avant de poursuivre en seconde année. Toutes les UEs de chaque année doivent être validées avec une note d’au moins 10/20.

La modalité de contrôle des connaissances pour chaque UE est basée sur un examen terminal ou ensemble de contrôle continue, examen oral ou évaluation de projets. L’étudiant a l’opportunité de représenter des épreuves d’UE non acquises, lors d’une seconde session d’examen.

 

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Tutorat

Des projets tutorés sont proposés dans les UEs ‘Fondamentaux en biochimie et biostatistique’, ‘Programmation et outils mathématiques’ en Master 1 dans les principaux module du Master 2 (semestre 3).

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Aménagements particuliers

Pour les étudiants en situation de handicap vous pouvez prendre contact  avec le Pôle handicap étudiant - Plus d'informations ici.

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Admission

Public cible

Ce parcours s’adresse aux étudiants ayant diverses formations initiales (universitaires ou écoles d’ingénieurs ou du secteur médical) en biologie ou biochimie, en bioinformatique, pharmacie, sciences biomédicales ou à des chimistes ayant un intérêt fort pour la biologie, l’informatique et les applications thérapeutiques.

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Conditions d'admission

Licence ou niveau équivalent pour l’entrée en M1, M1 ou niveau équivalent pour le M2.

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Pré-requis

Une licence ou équivalent en biologie, chimie, pharmacie, sciences biomédicales (avec un intérêt pour l’informatique) ou informatique (avec des connaissances en chimie ou biologie) sont prérequis. Le M2 étant enseigné en anglais, un niveau B2 est demandé à l’entrée du M2.

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Modalités de candidature

Le recrutement est fait sur dossier suivi d'un entretien avec le comité d'admission afin d’évaluer l’adéquation de la formation de l’étudiant et de le conseiller sur des remises à niveau et les possibilités de stage.

Les étudiants souhaitant intégrer un master à Université Paris Cité doivent candidater sur la plateforme de candidature eCandidat.
Ils y trouveront les dates et les modalités de candidatures et pourront déposer leur dossier directement en ligne.

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Droits de scolarité

Toute inscription à un diplôme national implique le paiement des droits de scolarités fixés annuellement par le ministère, et des frais de formation continue selon le profil. Retrouver tous les tarifs spécifiques au public en formation continue en cliquant ici 

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Et après ?

  • 100%

    Taux de réussite (Taux de réussite sur l’année de diplomation 2020-2021 (nombre d’admis par rapport au nombre d’inscrits administratifs).)

Poursuite d'études

Il y a de nombreuses opportunités de poursuite en doctorat en France ou à l’international, mais aussi des possibilités d’insertion directe en milieu professionnel (industrie pharmaceutique ou EPST) après le Master. La formation offre des débouchés dans des industries pharmaceutiques et des « jeunes pousses », des laboratoires de recherche nationaux ou internationaux, privés ou académiques ou leur permet de poursuivre leurs études en effectuant un doctorat français ou international. Les étudiants obtiennent des postes d’ingénieur, assistant de recherche ou manager directement après le M2 ou en tant que chef de projet, chercheur, responsable de plate-forme, après une thèse.

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Passerelle

Des passerelles avec différents M2 dont les parcours bioinformatique ou Ingénierie de plateforme sont possibles.

Des étudiants ayant obtenus un M1 en biochimie, chimie, pharmacie, sciences biomédicales et ayant suivi des modules de programmation, bioinformatique et/ou chémoinformatique peuvent se réorienter sur un M2 ISDD.

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Débouchés professionnels

Les débouchés sont à finalité recherche et pro, l’orientation se fait au niveau du choix des stages de recherche en laboratoires académiques ou en entreprises privées. 98% des étudiants sont recrutés dans les 2 années qui suivent leur master, plus de 60% dans les deux mois qui suivent la soutenance du Master.

Chercheur, chef de projet en bioinformatique structurale, chemoinformatique, biostatistique, modélisation moléculaire, in silico drug design, dans des industries chimiques et pharmaceutiques, laboratoires publics ou privés de recherche et développement en drug design, dans les secteurs pharmaceutiques.

Ingénieur de plate-forme de chemoinformatique, de criblage, analyse de données, chémoinformatique des entreprises, de la fonction publique spécialisé des EPST, CNRS, INSERM, INRA, CEA, des milieux hospitaliers.

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International

Mobilité internationale

Possibilité de mobilité d’étude en première année au semestre 2, Italie ou Russie, + possibilité de stage de recherche à l’international en deuxième année

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Contacts

  • Anne-Claude Camproux

    Responsable de la mention
    • anne-claude.camproux @ u-paris.fr
  • Olivier Taboureau

    Responsable de la 1ère année
    • olivier.taboureau @ u-paris.fr
  • Anne-Claude Camproux

    Responsable de la 2ème année
    • anne-claude.camproux @ u-paris.fr
  • Cedric De Cassan

    Secrétariat pédagogique
    • 01 57 27 82 46
    • cedric.de-cassan @ u-paris.fr
  • Reine RIGAULT

    Formation Continue
    • 01 57 27 82 34
    • reine.rigault @ u-paris.fr

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