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AgroParisTech

Le Vivant, notre vocation

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Domaine 4 : Ingénierie et santé : homme, bioproduits, environnement


- Descriptif du domaine 4
- Les enseignements du socle commun du domaine 4
- Exemples d’unités d’enseignements à choix en lien avec le domaine 4
- Exemples d’unités de projet en lien avec le domaine 4
- Les deux parcours sur 2 ans du domaine 4

Descriptif du domaine 4

Périmètre du domaine 4

Former les étudiants à l’étude des effets des produits (alimentaires, cosmétiques, pharmaceutiques) et autres caractéristiques du milieu (environnement) sur la santé de l’Homme, et aux voies d’action permettant de maîtriser leur impact sur la santé.

Compétences

Evaluer :
- Evaluer l’incidence de composés ou micro-organismes sur la santé humaine
- Evaluer l’exposition (doses externes et internes) aux molécules positives ou négatives
- Evaluer les bénéfices / risques en alimentation

Maîtriser :

- Maîtriser la bioingénierie cellulaire et moléculaire pour la santé et la chimie blanche
- Maîtriser les méthodes de caractérisation et d’évaluation des dangers / bénéfices
- Maîtriser les méthodes de prévention d’apparition de contaminants / pathogènes

Concevoir / Innover :

- Concevoir des approches multimodales de sécurité sanitaire centrées sur leurs répercussion chez l’Homme
- Concevoir des indicateurs de dangers / bénéfices
- Concevoir et produire des molécules actives et des aliments à bénéfice santé
- Innover sur les méthodes d’évaluation de la toxicité pour l’Homme ou les écosystèmes
- Innover sur les méthodes d’analyse chimiques et microbiologiques

Métiers visés :

Secteurs principaux :

  • Industriel :
    - Pharmaceutique (nouveaux médicaments et traitements, diagnostic, politiques de santé)
    - Cosmétique
    - Agro-alimentaire (maîtrise de l’hygiène de l’aliment et outils de production, aliments/ ingrédients santé, additifs, conception de procédés biotechnologiques innovants)
    - Chimique, phytosanitaire (caractérisation, adaptation aux normes, bioprocédés pour la chimie blanche...)
  • Public :
    - Agences sanitaires (ANSES, AFSSAPS, EFSA)
    - Epidémiosurveillance (InVS, ORS, INERIS)
    - Gestionnaires de santé (DGCCRF, DGAL, DGS, collectivités territoriales, services déconcentrés)
    - Education à la santé (INPES, CRES)
    - Organismes publics internationaux
    - Enseignement supérieur / recherche
  • Autres secteurs :
    - Restauration collective (maîtriser l’hygiène des procédés et des aliments)
    - Matériel médical / hospitalier (matériaux, nettoyage / désinfection des locaux)
    - Cabinets de conseil
    - Banques, organismes financiers
    - ONG
    - Police scientifique

Métiers cibles

  • Dans le secteur industriel :
    - Ingénieur nutritionniste
    - Ingénieur formulation
    - Ingénieur qualité filière
    - Responsable Qualité Produit
    - Responsable Qualité Environnement
    - « Food safety manager »
    - Ingénieur recherche et développement
    - Responsable projet
    - Responsable propriété industrielle
    - Responsable R&D en cosmétologie
    - Ingénieur conseil en entreprise
    - Responsable de production
    - Chef de produit
  • Dans le secteur public :

- Ingénieur nutritionniste de santé publique
- Responsable de projet en analyse de risque sanitaire
- Chargé de mission en santé publique
- Ingénieur biostatisticien
- Biomathématicien
- Chercheur
- Enseignant-chercheur

  • Dans les autres secteurs :

- Ingénieur nutritionniste
- Responsable qualité produit
- Ingénieur hygiéniste
- Ingénieur concepteur de matériel
- Ingénieur conseil
- Analyste économique de projets de-« start-up »
- Gestion de portefeuille d’activités de recherche en pharmacie
- Responsable projets en ONG
- Ingénieur de la police scientifique

Disciplines

- Biologie, Génétique et Nutrition
- Biologie structurale et Biochimie
- Microbiologie
- Chimie
- Toxicologie
- Epidémiologie
- Maths / analyse de données – Modélisation
- Sciences humaines et sociales, gestion

Parcours possibles :

Les étudiants ayant choisi ce domaine suivent les enseignements de socle commun proposés et peuvent soit :
- choisir librement leurs UE
- s’inscrire dans l’un des deux parcours proposés sur 2 ans :

  • Santé, aliments et bioproduits
  • Bioingénierie cellulaire et moléculaire

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Les enseignements du socle commun du domaine 4

Ils sont composés de 5 unités constitutives (UC).

UC Biologie structurale et santé (24h)

Objectif :
Montrer l’importance des données structurales (de l’échelle atomique à l’échelle cellulaire) pour comprendre et modifier les fonctions biologiques de l’homme

Apports de connaissance :
- Complexes d’intégration viraux
- Méthodes d’étude des interactions protéine partenaire
- Assemblages membranaires
- Le ribosome bactérien comme cible d’antibiotiques
- Bases structurales des allergies et intolérances alimentaires
- Prions
- Cibles thérapeutiques pour le HIV
- Interactions de molécules actives avec des cibles de structure connue
- Interactions moléculaires étudiées par double hybride.

UC Génétique et biologie cellulaire pour la santé (30h)

Objectif :
Montrer comment les acquis récents de la biologie ont révolutionné le processus de découverte de nouveaux traitements thérapeutiques

Apports de connaissance :

- Génétique : Du génome à l’identification des gènes d’intérêt et à leur expression [Génétique / Epigénétique]
- Biologie cellulaire et développement : contrôle de la différentiation et de la prolifération cellulaire, apoptose, adressage, rôle des matrices extracellulaires, neurobiologie
- Modélisation de la réponse : Biologie des systèmes de la cellule normale et pathologique
- Ingénierie cellulaire : Modèles cellulaires, génie génétique, ingénierie cellulaire, criblage de molécules actives et pharmacogénomique
- Gestion publique des systèmes de santé
- Gestion de portefeuille d’activités de recherche en pharmacie
- Ethique et réglementation
- Modélisation de la maladie d’Alzheimer

UC Aliment, alimentation et santé de l’homme (58h)

Objectif :
Introduire les différentes composantes de l’alimentation de l’homme (culturelle, hédonique, technologique et nutritionnelle) :

  1. Comment se construit et s’analyse la qualité nutritionnelle d’un aliment ?
  2. Quels sont les déterminants des choix alimentaires ?
  3. Comment s’analyse l’impact de la qualité nutritionnelle et des choix alimentaires sur la santé du consommateur et des populations ?

Apports de connaissance :

- Construction de la qualité nutritionnelle et sensorielle de l’aliment
- Analyse de la qualité nutritionnelle des aliments
- Analyse des propriétés sensorielles des aliments
- Déterminants économiques, sociaux et culturels des choix alimentaires
- Digestions et utilisation postprandiale des aliments (y compris rôle du microbiote intestinal)
- Besoins nutritionnels et recommandations
- Impact des constituants alimentaires et nutriments sur les grandes fonctions
- Les systèmes alimentaires et leur évolution
- Droit alimentaire

UC Risques sanitaires environnementaux et alimentaires pour l’Homme (50h)

Objectif :
Apporter les connaissances pluridisciplinaires nécessaires à la maîtrise des risques sanitaires (caractérisation des dangers, évaluation de l’exposition, contrôle et maîtrise, gestion des risques)

Apports de connaissance :
- Problématique générale : Introduction des concepts, présentation des différents types de risques sanitaires pour l’Homme, évolution du cadre réglementaire, présentation des enjeux et des principaux acteurs impliqués
- Les dangers : Présentation des dangers avérés, suspectés, émergents chimiques et microbiologiques, Identification et contrôle des dangers
- Maîtrise des dangers : Démarche HACCP, Maitrise des dangers microbiologiques, Dangers chimiques (modélisation du transfert / devenir des contaminants pour évaluer l’exposition, données d’exposition et estimation via des scénariis d’exposition, biomarqueurs et bioindicateurs)
- Méthodologie d’évaluation quantitative des risques sanitaires 
- Gestion des risques sanitaires

UC Mathématiques et statistiques pour la santé (24h)

Objectif :
Compléter l’enseignement de tronc commun dans 2 domaines :

  1. en analyse des systèmes dynamiques, en étudiant le modèle de diffusion d’épidémies SIR ;
  2. en statistiques, en étudiant le modèle linéaire généralisé, la régression logistique (essentielle en épidémiologie statistique) et la classification

Apports de connaissance :
- Le modèle SIR
- Le modèle linéaire généralisé
- La classification

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Exemples d’unités d’enseignements à choix en lien avec le domaine 4

Aspects moléculaires et cellulaires du vieillissement ; Ce que nous enseignent les génomes ; Biotechnologies : alimentation et santé ; La fermentation : un potentiel pour l’obtention de bioproduits ;Communication Nutrition-Santé sur les produits alimentaires ; Physiologie de la perception et du comportement humain ; Ingénierie analytique pour les industries agro-alimentaires et l‘environnement ; Evaluation et gestion des risques chimiques dans les filières agro-alimentaires ; Apport de l’épidémiologie à la maîtrise des risques sanitaires ; Gestion de la qualité et de la traçabilité ; Pollutions atmosphériques ; Bioingénierie métabolique ; Neurones : des modèles à la conscience ; Nouvelles applications des outils de détection moléculaires ; Nutrition en Conditions Extrêmes ; Modèles animaux de pathologies humaines ; Gestion des microorganismes dans différents écosystèmes ; Bio-informatique et bio-analyse des génômes ; Les probiotiques : concilier effets santé et production industrielle ; Prévision du risque microbiologique dans les aliments ; Impact de l’environnement industriel sur le comportement des microorganismes pathogènes et d’altération ; Qualité microbiologique des matériaux ; Outils sensoriels pour la formulation et l’optimisation de produits ; Polymorphisme des populations humaines et facteurs de prédisposition ; Analyse statistique de données environnementales

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Exemples d’unités de projet en lien avec le domaine 4

- Alimentation, comportement et santé de l’Homme
- Initiation à la recherche en biologie
- Gestion et aménagement des eaux dans un bassin versant
- Projets d’Innovation
- Ingéniérie par la simulation numérique

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Les deux parcours sur 2 ans du domaine 4 :

Parcours "Bioingénierie cellulaire et moléculaire"

- Objectif

Préparer à des débouchés diversifiés allant de la conception de procédés innovants à la gestion de projets dans les domaines de la pharmacologie, la cosmétologie et des biotechnologies pour la santé humaine en général

- Méthodes pédagogiques :

Structuration d’une offre d‘UE à choix ciblée sur les niveaux moléculaires et cellulaires

- Contenus du parcours :

Socle commun Domaine 4
Voir plus haut

La construction de ce parcours pour le reste de la 2A :

Offre structurée en 3 volets incluant les aspects socio-économiques :
- Bioingénierie : 8 UE au choix
Par exemple : Ingénierie cellulaire expérimentale ; Production de protéines : de l’ingénierie des levures aux bioprocédés ; Bioingénierie des protéines et applications industrielles ; Bioéthique et biovigilance ; Calcul économique en santé)

- Fonctionnement cellulaire : 6 UE au choix
Par exemple : Immunologie ; Construction de la complexité : de la cellule au tissu ; Approches globales pour l’analyse du vivant ; Introduction à la biologie des systèmes pour l’ingénierie métabolique ; Mécanismes et évolution de la pathogénie

- De la cellule à l’organisme : 7 UE au choix
Par exemple : Introduction aux neurosciences expérimentales ; Modèles animaux de pathologies humaines ; Polymorphisme des populations humaines et facteurs de prédisposition ; Antioxydants phénoliques, aliments et santé ; Economie et politiques de la santé

Le parcours comprend :
- 1 UE de chaque volet dont deux de 48h
- 1 UE au choix dans l’un des trois volets
- 4 UE au choix dans toute l’offre 2A d’AgroParisTech

Pas de contrainte sur le projet ni sur le stage

Troisième année :

  • Choix restreint de dominantes d’ingénieur AgroParisTech : Principalement les dominantes fortement liées au domaine 4 : Sciences pour les Industries alimentaires et biologiques et Nutrition Humaine. D’autres choix sont possible après accord des enseignants (par exemple Chimie Verte, Express : explore and promote plant ressources)
  • Choix d’une spécialité de M2 telle que Nutrition et Santé, Ingénierie des Biomolécules, Biologie systémique et synthétique. D’autres choix sont possibles après accord des enseignants.

Parcours "Santé, aliments et bioproduits"

- Objectif

- Proposer une offre de formation multidisciplinaire large, relative à la santé, centrée sur l’objet « aliments et bioproduits », articulée entre la 2A et la 3A

- Préparer à des débouchés relatifs aux questions de santé dans le secteur de l’alimentation et des bioproduits

- Méthodes pédagogiques :

- Utiliser 10 semaines d’U.E. à choix (hors semaine Athens) pour renforcer l’approche multidisciplinaire, entre le socle commun du domaine 4 et la 3ème année ;
- proposer un équilibre entre les différentes disciplines

- Contenus du parcours :

Socle commun Domaine 4
Voir plus haut

La construction de ce parcours pour le reste de la 2A :

  • Différentes U.E. à choix sont centrées sur le sujet d’application du parcours (c.-à-d. santé humaine sur le sujet des aliments et bioproduits) et sont réparties en quatre thèmes : - « ingénierie des aliments et bioproduits » : ce thème couvre l’ensemble des sciences et techniques relatives à l’élaboration d’aliments et/ou de bioproduits, incluant également la microbiologie. - « sciences sociales » : ce thème couvre l’ensemble des sciences sociales, économique et de gestion, y compris le droit, la sociologie et la science du consommateur. - « biologie » : ce thème correspond à la biologie humaine. - « outils d’aide à la décision et gestion » : ce thème regroupe les approches de sciences de l’ingénieur et les approches intégratives (comme les approches d’analyse et gestion du risque)
  • Le principe de construction du parcours « Santé : aliments et bioproduits » est le suivant :
    - Le choix est totalement libre pendant la séquence « Athens »
    - Les étudiants choisissent leur itinéraire d’U.E. à choix à partir des U.E. qui font partie du parcours avec un équilibre à respecter entre les 4 thèmes décrits ci-dessus.
  • Quelques exemples d’UE du parcours :

- pour le thème « ingénierie des aliments et bioproduits » : Construction des propriétés nutritionnelles des aliments- au cours de leur élaboration : approche théorique // approches pratiques ; Bioingénierie des lipides pour la santé et l’industrie

- pour le thème « sciences sociales » : Gestion de l’Innovation dans les secteurs Aliment et Santé ; Physiologie de la perception et du comportement humain ; Politisation et implémentation d’un enjeu de santé publique ; Nutrition publique ; Approches de la gestion des risques

- pour le thème « biologie » :
Polymorphisme des populations humaines et facteurs de prédisposition ; Immunologie

- pour le thème « outils d’aide à la décision et gestion » :
Chimie analytique et problèmes de société ; Développement d’un outil d’aide à la décision : application à l’analyse du risque alimentaire

Pas de contrainte sur le projet ni sur le stage

Troisième année :

  • Choix restreint parmi les 3 dominantes d’ingénieur AgroParisTech du domaine 4 :
    - Sciences et Techniques de la Biologie, de l’Alimentation et de la Nutrition Humaines,
    - Sciences pour les Industries Alimentaires et Biologiques,
    - Sécurité Sanitaire des Aliments et Bioproduits
  • Choix d’une spécialité de M2 compatible telle que Nutrition santé, Analyse des risques des biocontaminants liés à l’alimentation humaine et animale, voire d’autres sous réserve d’accord de l’équipe pédagique

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Tel: 33 (0) 1 44 08 18 43
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