Anna Niarakis

ANNA NIARAKIS

Poste Actuel 

Maître de Conférences à l'université d'Evry Val d'Essonne, département de biologie 

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Projets de recherche

Intégration, analyse et modélisation de réseaux cellulaires pour des maladies humaines complexes. Relier les pièces du puzzle de l'étiopathogénie.

Les processus biologiques reposent sur les interactions et les régulations concertées de milliers de molécules qui forment des réseaux moléculaires et de signalisation complexes. L'analyse de leur structure et de leur organisation peut révéler des propriétés topologiques intéressantes qui éclairent les mécanismes de base qui contrôlent les processus cellulaires normaux. La perturbation et la dérégulation de ces réseaux moléculaires et de signalisation complexes peuvent entraîner des maladies. Par conséquent, la cartographie et la représentation précise des voies impliquées est une étape primaire mais essentielle pour élucider les mécanismes sous-jacents à la pathogenèse de la maladie.

Les expériences à haut débit et leur analyse bioinformatique subséquente nous fournissent généralement une grande quantité d'informations sur les gènes et les protéines qui sont dérégulés. Afin de donner un sens à ces données, de nouvelles approches intégratives sont nécessaires pour placer ces gènes et leurs produits dans leur contexte biologique fonctionnel.

Cependant, comme tous les systèmes vivants sont de nature dynamique, les représentations statiques des réseaux moléculaires peuvent fournir une compréhension utile mais relativement limitée. Une étude dynamique peut révéler des informations sur le comportement du système dans différentes conditions par des simulations in silico, des perturbations, des tests d'hypothèses et des prédictions. Les approches de modélisation cinétique quantitative utilisant des équations différentielles ou stochastiques peuvent fournir une analyse détaillée de la dynamique d'un réseau, mais le grand nombre de paramètres requis les rend moins appropriés pour les réseaux à grande échelle. Afin de pallier le manque de données cinétiques, la modélisation logique discrète peut être utilisée comme une alternative pour étudier le comportement dynamique qualitatif du système.

Mes principaux intérêts de recherche portent sur les réseaux biologiques, la cartographie et la représentation des voies, la construction et l'inférence des réseaux, l'analyse topologique et le passage des représentations statiques de réseau et de l'analyse structurelle aux modèles exécutables et aux études dynamiques qualitatives, concernant la polyarthrite rhumatoïde et le glioblastome.

 

Modélisation intégrative et analyse des voies moléculaires dérégulées dans la polyarthrite rhumatoïde:

La polyarthrite rhumatoïde (PR) est une maladie auto-immune multifactorielle qui provoque une inflammation chronique des articulations. Jusqu'à ce jour, l'étiologie de la maladie reste incertaine. Les patients atteints de maladies auto-immunes ont des anticorps et des cellules immunitaires dans leur sang qui ciblent leurs propres tissus corporels, où ils peuvent être associés à l'inflammation. Alors que l'inflammation du tissu autour des articulations et l'arthrite inflammatoire sont des caractéristiques de la polyarthrite rhumatoïde, la maladie peut également provoquer une inflammation et des blessures dans d'autres organes du corps. Parce qu'il peut affecter plusieurs autres organes du corps, la polyarthrite rhumatoïde est appelée maladie systémique et est parfois appelée maladie rhumatoïde. Les réseaux moléculaires hautement complexes, qui jouent des rôles fondamentaux dans presque tous les processus cellulaires, sont connus pour être dérégulés dans un certain nombre de maladies. En conséquence, il existe un besoin critique de développer des méthodologies pratiques pour la construction et l'analyse de réseaux moléculaires au niveau des systèmes. Les modèles mathématiques construits avec des équations différentielles continues sont une méthodologie idéale car ils peuvent fournir une image détaillée de la dynamique d'un réseau. Pour être prédictif, cependant, les modèles d'équations différentielles exigent que de nombreux paramètres soient connus a priori et cette information n'est presque jamais disponible. Une approche dynamique alternative est l'utilisation de modèles logiques discrets qui peuvent fournir une bonne approximation du comportement qualitatif d'un système biochimique sans la charge d'un grand espace paramétrique. Les objectifs du projet sont d'abord la construction d'une carte moléculaire complète bien annotée intégrant les voies impliquées dans la pathogenèse de la polyarthrite rhumatoïde et la construction d'un modèle logique dynamique pour étudier la dynamique du système, centrée sur les fibroblastes.

 

Apprentissage de réseaux et modélisation de l'apoptose induite par l'inhibition de l'intégrine pour le traitement du glioblastome:

Les intégrines sont des protéines transmembranaires hétérodimériques αβ traduisant des signaux environnementaux en comportement cellulaire. La détection d'environnement médiée par l'intégrine permet aux cellules de s'adapter aux situations de stress en modulant l'adhésion cellulaire, la prolifération, la survie, la migration et la différenciation. Les expressions et les voies d'intégrine sont déréglementées de manière critique dans les cellules cancéreuses et ainsi les intégrines spécifiques apportent une contribution majeure à la croissance tumorale et à la résistance aux thérapies. Bien que les données précliniques aient fortement favorisé la proposition de médicaments anti-intégrines en tant qu'agents thérapeutiques pertinents, la traduction du laboratoire au chevet du patient n'a pas été réalisée avec succès.

Le but de ce projet est donc d'identifier les partenaires létaux synthétiques des antagonistes de l'intégrine α5 pour le traitement du glioblastome. Nous développerons des méthodes d'inférence et de modélisation de réseau pour mieux comprendre la biologie de l'intégrine et les interférences des voies de signalisation.

Collaborations:

  • Sylvain SolymanInria Saclay-Île-de-France - Équipe Lifeware, France
  • Marek Ostaszewsky, Luxembourg Centre for Systems Biomedicine, Université du Luxembourg, Esch-sur-Alzette, Luxembourg
  • George Kalliolias, Arthritis & Tissue Degeneration Program, Hospital for Special Surgery, New York, USA, Department of Medicine, Weill Cornell Medical College, New York City, USA
  • Robert Olasso, Centre National de Recherche en Génomique Humaine (CNRGH), CEA, Evry, France
  • Tomas Helikar, Department of Biochemistry, University of Nebraska-Lincoln Lincoln, NE, USA
  • Mohamed Elati, Cristal, Université de Lille Nord de France, Lille, France
  • Monique Dontenwill, Laboratory of Biophotonics and Pharmacology, Strasbourg
  • Laurent Brino, Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (IGBMC), Strasbourg

 

Encadrements

  • 2015-2016: Vidisha Singh étudiante M2 (encadrement à plein temps)
  • 2017-2018: Saran Pankaew étudiant M2 (encadrement à plein temps)
  • 2016-2019: Vidisha Singh doctorante (co-encadrement avec Pr. Elisabeth Petit Teixeira, 50%).
  • 2018-2021:Miagoux Quentin, doctorant(co-encadrement avec Pr.Elisabeth Petit Teixeiraet Valérie Chaudru)
  • 2018-2019: Sara Sadat Aghamiri, étudiante M2 (encadrement à plein temps)
  • 2018-2019: Nawel Zerrouk, étudiante M1 (encadrement à plein temps)
  • 2019-2020: Nawel Zerrouk, étudiante M1 (encadrement à plein temps)
  • 2019-2020: Dereck de Mezquita, étudiant M2 (encadrement à plein temps)

 

Publications

Revues:

  1. S.S. Aghamiri, V. Singh, A. Naldi, T. Helikar, S. Soliman* and A. Niarakis*Automated inference of Boolean models from molecular interaction maps using CaSQ, Under review
  2. V. Singh, G.D. Kalliolias, M. Ostaszewski, M. Veyssiere, E. Pilalis, P. Gawron, A. Mazein, E. Bonnet, E. Petit-Teixeira, A. Niarakis RA-map: Building a state-of-the-art interactive knowledge base for rheumatoid arthritis, Under review
  3. A. Niarakis, M. Kuiper, M. Ostaszewski, S. Malik, C. Casals-Casas, D. Thieffry, T. C. Freeman, P. Thomas, V. Touré,  V. Noel, G. Stoll, J.S Rodriguez, A. Naldi, E. Oshurko, I. Xenarios, S. Soliman, C. Chaouiya, T. Helikar and L. Calzone Setting the basis of best practices and standards for curation and annotation of logical models in biology – Highlights of the [BC]2 2019 CoLoMoTo/SysMod Workshop, Under review
  4. A. Niarakis, E. Giannopoulou, SA Syggelos and E. Panagiotopoulos . Effects of Proteasome inhibitors on metalloproteinases, their inhibitors and collagen type-I expression in fibroblasts of periprosthetic tissues from loose arthroplasty endoprostheses. Connective Tissue Research (2019)
  5. Marek Ostaszewski, Stephan Gebel, Inna Kuperstein, Alexander Mazein, Andrei Zinovyev, Ugur Dogrusoz, Jan Hasenauer, Ronan Fleming, Nicolas Le Novere, Piotr Gawron, Thomas Ligon, Anna Niarakis, David Nickerson, Daniel Weindl, Rudi Balling, Emmanuel Barillot, Charles Auffray, Reinhard Schneider. The roadmap for integrated disease maps - the proceedings of the 2nd Disease Maps Community meeting. Briefings in Bioinformatics (2018)
  6. V. Singh, M. Ostaszewski, G.D Kalliolias, G. Chiocchia, R. Olaso, E. Petit-Teixeira, T. Helikar, A. Niarakis Computational Systems Biology Approach for the Study of Rheumatoid Arthritis: From a Molecular Map to a Dynamical Model. Genomics and Computational Biology Vol 4 No 1 (2018)
  7. A. Niarakis, Y. Bounab, L. Grieco, R. Roncagalli, AM. Hesse, J. Garin, B. Malissen, M. Daëron and D. Thieffry Computational modeling of the main signaling pathways involved in mast cell activation. Current topics in microbiology and immunology 382: 69-93 (2014)
  8. Α. Niarakis, E. Giannopoulou, E. Panagiotopoulos, G. Zarkadis and A. J. Aletras Detection of soluble membrane-type 1 matrix metalloprotease ΜΤ1-ΜΜΡ in periprosthetic tissues and fluids from loose arthroplasty endoprostheses. The FEBS Journal, 280, 6541 (2013)
  9. Y. Bounab, A M Hesse, B. Iannascoli, L. Grieco, Y. Coute, A. Niarakis, R. Roncagalli, E. Lie, K P Lam, C. Demangel, D. Thieffry, J. Garin, B. Malissen, M. Daeron, Proteomic analysis of the SLP76 interactome in resting and activated primary mast cells. Molecular & Cellular Proteomics 12(10):2874-89 (2013)
  10. M. Taylor, S. Moore, S. Mourtas, A. Niarakis, F. Re, C. Zona, B. La Ferla, F. Nicotra, M. Masserini, S. G. Antimisiaris, M. Gregori, D. Allsop Effect of curcumin-associated and lipid ligand-functionalized nanoliposomes on aggregation of the Alzheimer's Aβ peptide, Nanomedicine 7, 5410 (2011)
  11. S. Mourtas, M. Canovi, C. Zona, D. Aurilia, A. Niarakis, B. La Ferla, M. Salmona, F. Nicotra, M. Gobbi, S. G Antimisiaris Curcumin-decorated nanoliposomes with very high affinity for amyloid-β1-42 peptide. Biomaterials 32, 1635 (2011)
  12. E. Markoutsa, G. Pampalakis, A. Niarakis, I A Romero, B. Weksler, P. O Couraud, S. G Antimisiaris Uptake and permeability studies of BBB-targetin immunoliposomes using the hCMEC/D3 cell line. Eur J Pharm Biopharm 77, 2650 (2011)
  13. M. Pavlaki, E. Giannopoulou, A. Niarakis, P. Ravazoula, A J Aletras Walker 256 cancer cells secrete tissue inhibitor of metalloproteinase-free metalloproteinase-9. Mol. Cell. Biochem. 328, 189 (2009)
  14. K. Euthymiopoulou, A J Aletras, P. Ravazoula, A. Niarakis, D. Daoussis, I. Antonopoulos, S. N Liossis, A. P Andonopoulos Antiovarian antibodies in primary Sjogren's syndrome. Rheumatol. Int. 27, 1149 (2007)

Proceedings

  1. Anna Niarakis, Katsinopoulou, P. Gouvousis, P. Panagiotopoulos, E. Giannopoulou, E. Aletras, A. J In vitro effects of protein kinases and MAP kinases inhibitors on IL-6, prostaglandin E2, matrix metalloproteinases and their tissue inhibitor-1 production by interface tissue from loose arthtroplasty endoprostheses, Review of clinical pharmacology and pharmacokinetics -international edition-vol 20 (2006)

Chapitres d'ouvrage

  1. Anna Niarakis and Marc Daëron Activating and Inhibitory Receptors on Mast Cells,
  2. In book: Encyclopedia of Medical Immunology - Allergic Diseases, Chapter: Biology of IgE, Mast cells and Eosinophils, Publisher: Springer, Editors: Ian R. Mackay, Noel R. Rose, Dennis K. Ledford, Richard F. Lockey, pp.1-10

Contributions scientifique

  1. Mast cell activation regulatory map, manually curated (over 200 scientific papers used) and peer reviewed, released in public from the REACTOME pathway database (EBI, Hinxton Cambridge) - Author: Anna Niarakis 07/2013

 

Communications orales (sélection)

  1. RIKEN IMS-JSI symposium Tokyo, Japan –Invited Speaker, ITO Hall, University of Tokyo June 2020
  2. Sanofi Seminar Series – Invited Speaker, March 2020
  3. A. Niarakis Executable Disease Networks -Building a large scale Boolean model for Rheumatoid Arthritis, Invited Speaker, Computational Biology for Complex Diseases, ENS Cachan, November 2019
  4. A. Niarakis Executable Disease Networks –Modelling the immune system in health and disease, Luxembourg Centre of Systems Biomedicine, Belval, Luxembourg, SeminarInvited Speaker, October 2019
  5. A. Niarakis Executable Disease Maps – Addressing the challenges of large scale dynamical modelling, DMCM2019, Seville, October 2019
  6. A. Niarakis Automated Inference of Boolean Dynamics from molecular interaction maps, [BC]2, Basel, September 2019
  7. A. Niarakis Executable Disease Networks: Reconstruction, Topology, Dynamics, Cambridge Oncology Seminar Series, Invited Speaker, December 4th 2018Sackler Lecture Theatre, Cambridge Institute for Medical Research.
  8. A. Niarakis Disease Networks - Reconstruction, Topology, Dynamics. Towards an automated pipeline from static representations to executable disease models BioNetVisA 2018 ECCB workshop, Invited Speaker, September 9, Stavros Niarchos Foundation, Athens, Greece
  9. S. Pankaew, S. Soliman, T. Helikar, A. Niarakis Automated pipeline for the inference of Boolean models from molecular interaction maps. Logical modelling of cellular networks ECCB 2018 Workshop, Selected talk, 8th of September 2018, Stavros Niarchos Foundation, Athens, Greece
  10. A. Niarakis Executable Disease NetworksAdding dynamics to molecular maps, Controlling Complex Networks: When Control Theory Meets Network Science, Harvard Satellite Symposium of NetSci2018, Invited Speaker, 11th of June, Paris, France
  11. A. Niarakis Computational Systems Biology Approach For The Study Of Rheumatoid Arthritis: From A Molecular Map To A Dynamical Model –3d Disease Maps Community Meeting, Invited Speaker, 21-22 June 2018 Institut Curie, Paris
  12. A. Niarakis Integration Analysis And Modelling Of Cellular Networks For Complex Human Diseases, Invited Speaker, 12 February 2018, CNRGH, CEA, Evry
  13. A. Niarakis Computational Systems Biology Approach For The Study Of Rheumatoid Arthritis: From A Molecular Map To A Dynamical Model - CCB 2017 Protein Interaction Networks and Disease, 20 November (2017) – Alte Mensa of the Johannes Gutenberg Universität, Mainz, Germany
  14. A. Niarakis, RA-MAP, 1st Disease Maps Community Meeting, 15-17 February, Lyon (2017)
  15. A. Niarakis, Integrative Modelling And Analysis Of Molecular Pathways Involved In Rheumatoid Arthritis, 4th CoLoMoTo Meeting, Paris July 14-17 (2017)
  16. A. Niarakis, Protein-Protein Interactions: Cornerstones Of Cellular Signaling Cascades, In Health And Disease. The Case Of Rheumatoid Arthritis (Ra). Mapping2017-Understanding Protein Interactions: From Molecules To Organisms, 24-26 April, Lyon (2017)

Responsabilités pédagogiques/ administratives

  • Responsable de la formation Double License Bio-Info, Département de Biologie, UEVE
  • Correspondante Relations Internationales, Département de Biologie, UEVE
  • Master 2 MSSB (Biologie systémique et synthétique)
  • Responsable pour les modules:
    • UE102 Introduction aux mathématiques et informatique pour la biologie
    • UE152Apprentissage statistique pour l’inférence de réseaux biologiques
  • iGEM mentor


 Enseignement

  • L1: EC121 Biologie Générale [SV10], EC111 C2i [C2i], EC112 Méthodologie du travail universitaire [SV13]
  • L2: EC412 C2i [C2i]
  • M1: I BIOLOGIE SANTE UE GENOMIQUE APPLIQUEE
  • M2:SSB UE102 Introduction aux mathématiques ey informatique pour la biologie
  • M2:SSB UE152 Apprentissage statistique pour l'inference de réseaux biologiques
  • M2: GENIOMHE(M1)UEC61 GENOMIQUE FONCTIONNELLE EN SANTE
  • M2 droit: DROIT DE LA SANTE ET DES BIOTECHNOLOGIES

 

Organisation des Conférences

  1. Organisation du ECCB 2018 – Workshop/SIG - September 8 and 9, 2018, Athens, Greece http://eccb18.org/workshop-6/ Title: Logical modelling of cellular networks 
    Organizers: Anna Niarakis (anna.niaraki@univ-evry.fr) & Denis Thieffry (thieffryping@enspong.fr)
  2. Organisation du [BC]2 2019- Workshop – September 9, Basel, Switzerland
    https://www.basellife.org/2019/basel-life-structure/bc2/programme/workshops-and-tutorials.html#c68317
    Title: WS2: Annotation and curation of computational models in biology
    Organizers: Anna Niarakis, Tomas Helikar, Laurence Calzone
  3. JOBIM 2021 Organising committee

 

Participation à deux consortia internationaux

  1. Disease maps
  2. CoLoMoTo
  3. SysMod
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