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Emile Francqui
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Rapport Jury Philippe Lemey

Remise solennelle des Prix Francqui-Collen au Palais des Académies le 6 juin 2023 (uniquement sur invitation)

Carrière – Recherche – Rapport du jury

 

Recherche Clinique & Translationnelle

Sa Carrière

Philippe Lemey est né à Courtrai le 10 août 1977. Après des études secondaires à l’Institut St-Jozef à Courtrai, il a étudié les Sciences pharmaceutiques à la KU Leuven où il a obtenu son diplôme avec grande distinction en 2000. C’est lors d’un stage au Département de Virologie clinique et épidémiologique à l’Institut Rega sous la direction du Prof. Marc Van Ranst que son intérêt pour les virus s’est développé et qu’il a été fasciné par le rôle de la bioinformatique dans la recherche génétique. C’est pourquoi il a décidé d’entamer un doctorat dans ce département, cette fois sous la direction du Prof. Anne-Mieke Vandamme, pour lequel une bourse a été accordée par l’ancienne agence pour ‘L’innovation par la science et la technologie (IWT)’. Philippe a étudié l’évolution des rétrovirus humains et il a pu, entre autres, élucider l’origine et la distribution épidémique de variants spécifiques du virus de l’immunodéficience humaine (VIH). Pour développer davantage ses connaissances en analyse computationnelle, il a combiné son doctorat avec les études de ‘Master of Bioinformatics’ à la KU Leuven.

Après avoir défendu son doctorat en 2005, il a poursuivi sa carrière en tant que chercheur postdoctoral au Département de Zoologie à l’Université d’Oxford, soutenu d’abord par une bourse de l’Organisation européenne de biologie moléculaire (EMBO) et ensuite par une bourse européenne Marie-Curie. Dans ce nouvel environnement, il s’est concentré davantage sur l’analyse computationnelle de divers virus et il a commencé à travailler sur la deuxième édition de ‘The Phylogenetic Handbook’, un livre détaillé sur la théorie et la pratique d’analyses phylogénétique et génétique de populations, qui a finalement été publié en 2009 et qui est devenu un ouvrage de référence dans sa discipline. Avant son retour à l’Institut Rega, Philippe est devenu membre du ‘Isaac Newton Institute for Mathematical Sciences’ à Cambridge lors du ‘Phylogenetics Programme’ en 2007.

Après un mandat postdoctoral soutenu par le Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek – Vlaanderen (FWO) à la KU Leuven, Philippe a lancé sa propre équipe de recherche multidisciplinaire à l’Institut Rega. Soutenus par une subvention de démarrage ERC du Conseil européen de la recherche, lui et son équipe ont développé une méthodologie computationnelle pour cartographier la distribution des virus sur la base de leur information génétique.

Avec l’aide d’une subvention de consolidation ERC, ce projet a été encore élargi et appliqué à plusieurs autres virus tels que l’Ebola, la rage, l’influenza et le SRAS-CoV-2 ; des techniques de biologie moléculaire ont également été intégrées pour produire des données génétiques virales. L’importance de ce travail pour l’épidémiologie moléculaire et la réponse épidémique a eu un impact translationnel important. Les recherches de Philippe ont été récompensées par le prix ‘Dr. Luc Broeckaert en Mevr. Annie Depreeuw 2014’, décerné par l’Académie Royale de Médecine, le prix du ‘Centre d’Études Princesse Joséphine-Charlotte’ (2017), et le prix international ‘Mitchell Prize’ en statistique bayésienne.

Philippe Lemey est marié à Lieve Van Hoovels, Pharmacien Biologiste Clinique. Ils ont deux merveilleuses filles, Hanne (13 ans) et Margot (9 ans).

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 Ses travaux

D’où proviennent les nouveaux virus et comment y sommes-nous exposés ? Comment s’adaptent-ils à un nouvel hôte et comment évitent-ils les réponses immunitaires ? Comment évoluent-ils et se propagent-ils ? Telles sont quelques-unes des questions qui ont incité Philippe à étudier les virus sur la base de leur information génétique. Initialement il s’est concentré sur le VIH et, à l’aide de reconstructions évolutives, il a démontré où, quand et dans quelles conditions les deux principaux types de ce virus ont commencé à se propager dans la population humaine. Il a également montré comment l’évolution du virus au sein de l’hôte et la progression de la maladie sont relatées.

Cette recherche et l’émergence de nouvelles technologies permettant d’obtenir des données génétiques ont motivé Philippe à développer de nouvelles techniques statistiques et computationnelles capables d’extraire avec précision un maximum d’informations à partir de données séquentielles. Grâce à de nouveaux modèles implémentés dans un logiciel populaire, lui et son équipe ont démontré comment la propagation de virus peut être cartographiée en détail. De plus, de nouvelles méthodes d’intégration de données ont été appliquées pour identifier les facteurs à l’origine de leur propagation. Cette méthodologie a pu être plus largement appliquée et elle a permis, par exemple, d’élucider la propagation mondiale du virus de la grippe saisonnière, et d’établir un lien entre la différence de succès des différents variants et la manière dont ils évoluent. Les méthodes ont également pu être appliquées pour créer une anatomie génomique de l’épidémie du virus Ebola et pour montrer comment le virus a pu se propager à grande échelle. Dans un travail ultérieur, il a illustré comment ces techniques permettent également d’évaluer les stratégies d’intervention. Lorsque ce virus est réapparu en 2021, Philippe a contribué à démontrer, à l’aide d’analyses évolutives, que cette réapparition était due à une infection persistante avec une réplication ou une latence réduite.

Lors de l’épidémie d’Ebola en Afrique de l’Ouest, il est apparu clairement que les informations génomiques virales pouvaient jouer un rôle important dans la réponse épidémique. C’est pourquoi l’équipe de Philippe a poursuivi ses recherches méthodologiques et elle a développé un moyen pour intégrer efficacement de nouvelles informations dans les reconstructions évolutives. A côté de cela il a également soutenu la surveillance moléculaire à l’aide de la technologie de séquençage portable. Un exemple de cela est une collaboration avec l’Institut Bernard-Nocht de Hambourg, qui visait à expliquer l’incidence accrue du virus Lassa au Nigeria. Celle-ci a pu être réduite à un ‘débordement’ accru du réservoir de rongeurs ; elle n’était donc pas due à la transmission à l’homme de certaines souches virales. Cette étude a fourni des informations importantes aux autorités sanitaires locales pour freiner la propagation du virus Lassa.

La pandémie de la COVID-19 a démontré une fois de plus à quel point notre société est vulnérable face aux nouveaux virus et quels efforts sont nécessaires pour les combattre. Philippe a apporté plusieurs contributions à notre connaissance du virus SARS-CoV-2 et de la façon dont cette épidémie est apparue. Avec ses collègues, il a élucidé l’histoire de l’évolution de ce virus dans le réservoir des chauves-souris et il a démystifié les théories complotistes sur l’origine du virus. Philippe a développé de nouvelles méthodes pour intégrer l’histoire des voyages et de la mobilité humaine dans les reconstructions évolutives. À l’aide de celles-ci, il a cartographié la propagation mondiale précoce du virus. Il a ensuite montré comment la deuxième vague s’est produite en Europe grâce à un grand nombre de nouvelles introductions associées aux voyages pendant les vacances d’été. A côté de cela Philippe a également joué un rôle de soutien pour la recherche de collègues, telle que la recherche de vaccins à l’Institut Rega, et il a donné des conseils à l’Organisation mondiale de la santé. Philippe estime également qu’il est important que d’autres chercheurs, en particulier la nouvelle génération de chercheurs, aient accès aux méthodes développées par son équipe et c’est pourquoi il soutient plusieurs ateliers internationaux.

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Rapport du Jury (25 avril 2023)

The 2023 Francqui Prize in Clinical and Translational Research is awarded to Professor Philippe Lemey who is undoubtedly among a handful of global leaders in the field of computational biology specialised in viral phylogeny and phylodynamic analysis. Trained both in pharmaceutical sciences and in bioinformatics, he combines insights in infection biology with the development of computational tools to understand origins and evolution of viruses of global public health importance. Basic insights from his fundamental research on viral replication processes have been incorporated in the development of software tools that within a short period of time have become the working horses of virology, viral bioinformatics, and viral epidemiology.  He has developed and co-developed key bioinformatics tools that have revolutionised the field of virology and our understanding of how viruses evolve, spread, cause impact and can be controlled.

In addition to its methodological value, his work has facilitated broad uptake, thanks to the user friendliness of the software produced, the open sharing of code, and his highly valued courses. Philippe Lemey has been a core teacher, training the new leaders in this field globally. His publication record testifies to the global impact of his work, addressing key questions in our understanding of emergence, spread, evolution and effectiveness of control measures of several major viral pathogens. These include the viruses causing Covid-19, dengue fever, Ebola haemorrhagic fever, acquired human immunodeficiency syndrome, Lassa fever, measles, rabies, rinderpest, swine influenza, West Nile fever and yellow fever.

The field of viral genomics is one of the most rapidly evolving fields in science, raising important new challenges that require fundamentally new ways of exploring viral evolution. Philippe Lemey is well positioned to continue to lead the field in a new era of big data applications needed to understand virology now and in the future.

Jury International dans lequel siégeaient :

Hans Clevers obtained his MD degree in 1984 and his PhD degree in 1985 from the University Utrecht, the Netherlands. His postdoctoral work (1986-1989) was done with Cox Terhorst at the Dana-Farber Cancer Institute of Harvard University, Boston, USA. From 1991-2002 Hans Clevers was Professor in Immunology at the University Utrecht and, since 2002, Professor in
Molecular Genetics. From 2002-2012 he was director of the Hubrecht Institute in Utrecht. From 2012-2015 he was President of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences (KNAW). From June 2015-2019 he was director Research of the Princess Máxima Center for pediatric oncology. Since March 2022, Hans Clevers is Head of Pharma Research and Early Development (pRED) of Roche, Basel Switzerland.

Président

Azad Bonni serves in an executive leadership role at Roche as Senior Vice President and Global Head of Neuroscience and Rare Diseases in pRED. He oversees a rich and differentiated portfolio from research to completion of Phase 2 trials. Before Roche, Azad was Head of Neuroscience at Washington University in St Louis, and prior to that Professor of Neurobiology at Harvard. Azad is an international leader in neuroscience who has made fundamental discoveries on mechanisms of neuronal connectivity in the brain. He received his MD at Queen’s University, neurology residency at McGill University, and PhD and postdoctoral training at Harvard University. Azad has trained over 40 exceptional graduate students and postdoctoral fellows, many of whom have launched their own independent laboratories at prestigious institutions. He has received numerous honors and awards including election to the American Association for the Advancement of Science, Royal Society of Canada, and National Academy of Medicine.

Boudewijn Burgering is professor in Signal transduction at the Center of Molecular Medicine ( University Medical Center Utrecht, the Netherlands ). His research revolves around the role of PI3K signaling in disease and ageing, with a focus on the role of the kinase PKB/AKT and the transcription factor family FOXO. He made some high impact discoveries in this field and is EMBO member and member of Dutch consortium Oncode, acting on various reviewing committees, including ERC and organizer of international meetings.

Anne Grapin-Botton studied at Ecole Normale Superieure (Cachan) and University Paris 7. She obtained a PhD from University Paris 6, focusing on nervous system development and studied endoderm development as a post-doc in Harvard University. Anne Grapin-Botton and her group investigate the impact of the cellular and organ architecture on the cells’ fate choices and how single cells act in a community to generate an organ. To do so, they use mouse genetics, live imaging in 3D and they developed 3D in vitro “organoid” culture systems modelling development. More recently they used human in vitro stem cell models investigate human development. These studies are intended to gain insight into human syndromes impairing pancreas development and they guide the generation of replacement beta cells for Diabetes therapy.

Guido Kroemer is currently Professor at the Faculty of Medicine of the University of Paris-Cité, Director of the research team « Metabolism, Cancer and Immunity » of the French Medical Research Council (INSERM), Director of the Metabolomics and Cell Biology platforms of the Gustave Roussy Comprehensive Cancer Center, and Hospital Practitioner at the Hôpital Européen George Pompidou, Paris, France. Dr. Kroemer’s work focuses on the pathophysiological implications of cell stress and death in the context of aging, cancer and inflammation. »

Akiko Iwasaki, Ph.D. is a Sterling Professor of Immunobiology at the Yale University School of Medicine. Her research focuses on the mechanisms of immune defense against viruses at mucosal surfaces, which are a major site of entry for infectious agents. Professor Iwasaki received her Ph.D. in Immunology from the University of Toronto and completed her postdoctoral training with the National Institutes of Health before joining Yale’s faculty in 2000. She has received many awards and honors and has been a Howard Hughes Medical Institute Investigator since 2014. She was elected to the National Academy of Sciences in 2018, to the National Academy of Medicine in 2019 and to the American Academy of Arts and Sciences in 2021. Professor Iwasaki has been a leading scientific voice during the COVID-19 pandemic and is also well known for her Twitter advocacy on women and underrepresented minorities in the science and medicine fields and has been named to the 2023 STATUS list of the ultimate list of leaders in life sciences.

Marion Koopmans is director of the Department of Viroscience at Erasmus Medical Centre in The Netherlands, the WHO collaborating centre for Emerging Infectious Diseases (EID), director for EID of the Netherlands Centre for One Health NCOH and scientific director of the Pandemic and Disaster Preparedness Centre in Rotterdam/Delft, The Netherlands.

Her research focuses on emerging infections with special emphasis on unravelling pathways of disease emergence and spread at the human animal interface. Koopmans coordinates the EU funded consortium VEO, which develops risk based innovative early warning surveillance in a One Health context, and is deputy coordinator of a recently awarded HERA funded network of centres of excellence for EID research preparedness.

Ton Logtenberg is an immunologist and professor in the Center for Translational Immunology in the University Medical Center Utrecht, The Netherlands. Ton is the founder and former President and CEO of Merus, a Nasdaq listed clinical-stage biotechnology company advancing targeted treatments based on multi-specific antibodies to address the unmet needs of cancer patients. He is the Chairman of the Board of biotechnology companies Synox Therapeutics and Mestag Therapeutics and a Board member of the Forbion European Acquisition Corporation. Ton is a Venture Parture at Forbion Capital Partners, a Dutch VC firm that invests in Life Science companies.

Tamara Schikowski is an Environmental Epidemiologist and is currently head of the research group ‘Environmental epidemiology of lung, brain, and skin aging’ at the IUF-Leibniz Research Institute of Environmental Medicine in Duesseldorf, Germany.
Her research is directed at understanding how long-term exposure to air pollution and other environmental influences can cause diseases in populations, in particular in vulnerable groups such as the elderly and children. She is PI of several large-scale cohort studies and is involved in many national and international projects in China, India, and Japan. She is an executive board member of the German National Cohort (NAKO).

Membres

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