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Plasticité cellulaire et reprogrammation directe chez C. elegans

Plasticité cellulaire et reprogrammation directe chez C. elegans

Les cellules ont plus d’un tour dans leur sac !!! Alors que la plupart des cellules différenciées conservent leur identité spécialisée toute leur vie, certaines peuvent changer d'identité et devenir autre chose !!! Nous étudions ce phénomène fascinant, et la reprogrammation directe en particulier, qui est le processus par lequel une cellule différenciée devient un autre type de cellule différenciée (aussi appelé transdifférenciation ; consultez notre article Lambert at al, 2021 pour une discussion plus philosophique de l'identité cellulaire et ses définitions).

Comment cela peut-il se produire, et surtout comment cela peut-il se produire naturellement dans un grand nombre d'espèces ? Il existe de nombreux exemples de plasticité cellulaire dans des contextes physiologiques, expérimentaux et pathologiques, mais la manière précise dont une cellule différenciée peut changer d'identité reste obscure. Les travaux du laboratoire visent à explorer les nombreuses questions que soulève un tel phénomène : Qu'est-ce qui permet à une cellule précise de changer d'identité et quelles sont les étapes et la trajectoire cellulaire en jeu ? Dans quelle mesure les différents processus de reprogrammation sont-ils similaires ? Ce phénomène se produit-il uniquement dans des cellules spécifiques ? Existe-t-il des mécanismes permettant de supprimer la reprogrammation dans les autres cellules ? Comment l'environnement influe-t-il sur ce processus ?

Pour aborder ces questions importantes, nous avons établi un modèle puissant et innovant, nous permettant d’examiner des événements naturels de reprogrammation directe in vivo, visualisés à l’échelle de cellules uniques, chez le nématode C. elegans. Par exemple, nous avons disséqué comment une cellule rectale change d'identité pour devenir un moto-neurone. Grâce au lignage cellulaire invariable de ce ver microscopique transparent, notre système nous donne accès à toutes les étapes du processus, y compris les plus précoces, un atout unique. Nous avons commencé l'identification systématique des réseaux moléculaires et la dissection des exigences cellulaires qui sous-tendent plusieurs conversions directes de type cellulaire in vivo, et nous utilisons une combinaison d'approches génétiques (mutants et ARNi), d'imagerie, de recombinaison du génome (CRISPR-Cas9), de biochimie et de transcriptomique (ARN Seq en cellule unique).

Nos approches intégrées contribueront à élucider non seulement les mécanismes clés qui permettent à une cellule différenciée de devenir plastique et de changer d'identité, mais aussi les principes fondamentaux régissant le maintien et la reprogrammation de l'identité cellulaire. Ces connaissances ont des implications thérapeutiques importantes, car elles permettront d'approfondir notre compréhension de l'initiation de certains cancers et d'améliorer notre capacité à reprogrammer les cellules à des fins de médecine régénérative.

Vous avez envie d’élucider les prochaines questions dans le domaine de la plasticité cellulaire ? N’hésitez pas à nous envoyer une candidature spontannée (sophie@igbmc.fr)

 

Financements et partenaires

Nos recherches ont bénéficié des financements suivants :

  • ERC Consolidator Grant PlastiCell
  • COST Grant BM1408 (Chair)
  • ANR
  • EMBO YIP networking grant / european GENiE network
  • Ligue Nationale Contre le Cancer (LNCC)
  • Association Française contre les Myopathies «AFM pôle IGBMC »
  • EuroSyStem European Network of excellence
  • Fondation pour la Recherche Médicale (FRM)
  • Association pour la Recherche contre le Cancer (ARC)
  • Association Française contre les Myopathies (AFM)
  • ATIP de Biologie Cellulaire  and  ATIP+ de Biologie Cellulaire (CNRS)

 

 

Prix/Distinctions

  • ERC CoG grant
  • AcademiaNet (Nominated by EMBO)
  • Grand Prix pour la Recherche Fondamentale, Académie des Sciences / Fondation Générale de Santé
  • EMBO YIP (Young Investigator Programme) Award
  • EuroSyStem Young Investigator Award
  • Prix Scientifique de la Fondation Schlumberger Pour la Recherche et l’Enseignement (FSER)
  • Prix Scientifique de la FRM
  •  « Initiative postdoc - retour », Ministère de la Recherche, des Sciences et de l'Enseignement

Ressources

Notre équipe est un des fondateurs du réseau européen GENiEworm-genie.eu