Department of Computational Biology
This department specializes in data science and computational modeling of biological processes. It combines expertise in mathematics, statistics, computer science and physics to address complex biological questions revolving around genomes, cells, cancers, neuron function and epidemiology. The teams develop quantitative methods and models to analyze and interpret data from sequencing, experimental biology, public health or clinical research. The department is currently strengthening its know-how in artificial intelligence and machine learning, an essential tool for furthering knowledge in biology and health.
Our main recent publications
Diversity of vaginal microbiota and pregnancy
A healthy vaginal microbiota is generally a low-diversity environment populated primarily by lactic acid-producing Lactobacillus species. A study conducted on a diverse cohort of 749 women enrolled in the inSPIRe cohort in their final trimester of pregnancy revealed that lactobacilli, including L. crispatus, play a major role in maintaining low diversity, and that a decline in this key community is linked to premature delivery.
Scientific Reports, June 4, 2023.
Pangenomics, an approach for comparing human genomes
For the first time, a sequence graph has been constructed in which around fifty human genomes are simultaneously represented. This enables variations in human genomes to be analyzed collectively, a new discipline known as pangenomics. This article outlines existing methods and presents analyses of genes linked to immunity.
Genome Biology, November 30, 2023.
Identifying the origins of virulence
Sequencing technology has dramatically expanded the sources from where genomic data can be obtained. As a case in point, ancient DNA data has been obtained for a number of pathogens from thousands of years ago, and it has improved our understanding of when and how these pathogens emerge. This article describes novel advances in evolutionary modeling to uncover how pathogens become more virulent or transmissible over time. It showcases a key concept, the molecular clock of infectious microbes, a statistical technique that can estimate the precise time when pathogen lineages diverge from each other and acquire important traits, such as mutations that increase virulence.
Science, December 14, 2023.
Genes-environment interactions and impact on human health
A novel method was used to study how genes and the environment interact to influence certain complex phenotypic traits. Following analysis of large genetic databases, it highlighted interactions between certain genetic variations and cigarette smoking or alcohol drinking, influencing blood lipid levels. This breakthrough has improved understanding of the factors influencing human health.
Nature communications, April 22, 2024.
AI for innovative single-cell data integration
The study presents scConfluence, an innovative method for integrating single-cell data from different technologies without losing biological information. The method efficiently aligns this data by combining autoencoders with Inverse Optimal Transport. Tested on different scenarios, it improves cell classification and opens up new avenues in cell biology.
Nature communications, September 5, 2024.
Nos principaux travaux en 2025
Le mode de vie influence le microbiote intestinal
Le microbiote intestinal forme un écosystème d’interactions complexes entre bactéries. Grâce à la méthode statistique MANOCCA, appliquée à près de mille personnes en bonne santé, les chercheurs montrent que l’âge, le tabac ou l’indice de masse corporelle modifient la co abondance des bactéries intestinales, précisant comment nos habitudes influencent ce réseau microbien.
Communicatons biology, 6 novembre 2025
Retracer le destin des cellules dans l’espace et le temps
Pour suivre les trajectoires de différenciation – c’est-à-dire la transformation progressive des cellules vers des fonctions spécialisées – des chercheurs et chercheuses ont créé STORIES, une méthode combinant Optimal Transport et Wasserstein Gradient Flow. Ces outils mathématiques modélisent l’évolution des cellules dans le temps et montrent comment l’environnement façonne le destin cellulaire.
Nature methods, 3 novembre 2025
Comprendre la transmission de nouveaux pathogènes grâce à l’intelligence artificielle
Pour repérer comment les personnes ont contracté le Covid 19, les chercheurs ont analysé plus d’un demi million de questionnaires en ligne en France. En combinant apprentissage automatique, grands modèles de langage et classification thématique, ils ont extrait automatiquement les informations expliquant les circonstances de l’infection. Cette étude ouvre la voie pour mieux comprendre les modes de transmission lors de futures épidémies.
Nature communications, 1er juillet 2025
Nos principaux travaux précédents
En 2024
Interaction gènes-environnement et impact sur la santé humaine
Une nouvelle méthode permet d’étudier comment les gènes et l’environnement interagissent pour influencer certains traits phénotypiques complexes. En analysant de grandes bases de données génétiques, elle met en évidence des interactions entre certaines variations génétiques et la consommation de tabac ou d’alcool, influençant les niveaux de lipides sanguins. Cette avancée améliore la compréhension des facteurs influençant la santé humaine.
Nature communications, 22 avril 2024.
L’IA pour une intégration innovante des données de cellules uniques
L’étude présente scConfluence, une méthode innovante pour intégrer des données de cellules uniques issues de différentes technologies sans perdre d’informations biologiques. Grâce à des autoencodeurs et un transport optimal inversé, elle aligne efficacement ces données. Testée sur divers scénarios, elle améliore la classification cellulaire et ouvre de nouvelles perspectives en biologie cellulaire.
Nature communications, 5 septembre 2024.
En 2023
Diversité du microbiote vaginal et grossesse
Un microbiote vaginal sain est généralement un environnement peu diversifié avec une prédominance d'espèces de Lactobacillus produisant de l'acide lactique. Une étude portant sur une cohorte diversifiée de 749 femmes, inscrites dans la cohorte InSPIRe, au cours de leur dernier trimestre de grossesse, a démontré que les Lactobacilles, y compris L. crispatus, jouent un rôle important dans le maintien d'une faible diversité, et que l'appauvrissement de cette communauté critique est lié à l'accouchement prématuré.
Scientific Reports, 4 juin 2023.
La pangénomique, une approche pour comparer les génomes humains
Pour la première fois un graphe de séquences regroupant une cinquantaine de génomes humains simultanément a été construit. Cela permet d'étudier les variations des génomes humains conjointement, une discipline nouvelle appelée pangénomique. Cet article explique les méthodes existantes et présente quelques analyses sur des gènes liés à l'immunité.
Genome Biology, 30 novembre 2023.
Retracer les origines de la virulence
La technologie de séquençage a considérablement étoffé les sources potentielles d’obtention de données génomiques. Nous disposons, par exemple, de données sur l’ADN ancien de pathogènes datant de plusieurs milliers d’années, qui nous ont permis de mieux dater et comprendre leur mode d’émergence. Cet article décrit les dernières avancées en matière de modélisation de l’évolution, visant à élucider l’augmentation de la virulence ou de la transmissibilité des pathogènes avec le temps. Il présente le concept clé d’horloge moléculaire des microbes infectieux, une technique statistique capable d’estimer le moment précis où les lignées de pathogènes se séparent et acquièrent des traits importants, comme des mutations à l’origine d’une virulence accrue.
Science, 14 décembre 2023.