Nantes

Apport des nouvelles technologies dans les sauts d’échelle en biologie

Alain Chédotal présentera les différentes méthodes de microscopie actuellement utilisées pour étudier l’organisation cellulaire d’organes complexes tel que le cerveau. Il décrira une technique innovante permettant l’imagerie tridimensionnelle par coupes optiques d’échantillons épais (organes entiers) rendus transparents et imagés avec un microscope à feuille de lumière. Cette méthode révolutionne la manière dont on peut étudier les tissus biologiques et permet de revisiter nos connaissances en embryologie et évolution.

Conférencier

Alain Chédotal est un biologiste du développement. Après des études à Nantes, il a intégré l’ENS de Lyon. Il a obtenu une thèse de Sciences à l’Université Pierre et Marie Curie et effectué un post-doc à Berkeley.  Il a rejoint l’INSERM en 1997.  Alain Chédotal a acquis une expérience pluridisciplinaire en Neuroanatomie, Embryologie, Génétique, Biologie cellulaire et Imagerie. Il a mis au point une technique innovante permettant l’imagerie 3D d’échantillons biologiques rendus transparents.  Il coordonne le programme INSERM HuDeCA qui vise à établir une cartographie cellulaire l’embryon humain. Il préside le conseil scientifique de la FRM.

Comprendre les maladies électriques cardiaques à l’aide d’une nouvelle approche cellulaire”

Les cardiomyocytes différenciés à partir de cellules souches pluripotentes induites humaines sont un modèle cellulaire innovant pour l’étude des maladies électriques cardiaques. Analyser ces cellules grâce à des technologies à haut-débit améliore notre compréhension de ces maladies.

Conférenciers

Nathalie Gaborit est chargée de recherche au CNRS et développe des programmes de recherche sur l’étude des mécanismes de régulation de la fonction électrique cardiaque. Pour atteindre son objectif, à travers la modélisation de plusieurs pathologies cardiaques, elle a mis en place un environnement de recherche qui lui permet d’aborder des questions de complexité croissante sur l’arythmie cardiaque. A l’aide de cardiomyocytes obtenues à partir de cellules souches pluripotentes induites humaines (hiPSC), elle a notamment identifié le rôle inédit d’un facteur de transcription dans le contrôle transcriptionnel de la conduction électrique cardiaque.

Guillaume Lamirault est maître de conférence à l’Université de Nantes et praticien hospitalier au CHU de Nantes. Il s’intéresse aux liens entre cellules souches et maladies cardiaques. Il développe des projets qui utilisent les cellules souches pluripotentes induites humaines et leur différentiation en cardiomyocyte comme modèle d’étude des mécanismes pathologiques. L’approche transcriptomique lui permet d’analyser le remodelage d’expression des gènes associé aux maladies étudiées aux différentes étapes représentatives du développement cardiaque. Il développe également des projets précliniques et cliniques de thérapie cellulaire cardiaque, visant à utiliser les cellules souches comme traitement des maladies cardiaques.

Utilisation de modèles tumoraux en 3 dimensions pour l’étude de la communication intercellulaire et de l’impact sur la réponse aux traitements 

Le microenvironnement tumoral, constitué de différents types cellulaires, participe activement au développement des cancers. Une meilleure compréhension de la communication entre ces cellules est nécessaire pour développer de nouvelles thérapies. Les modèles tumoraux en 3D sont des outils pertinents pour étudier cette communication.

Conférencier

Christophe Blanquart a étudié pendant son doctorat l’implication du récepteur nucléaire Peroxysome Proliferator-activated Receptor (PPAR) alpha dans la dyslipidémie et l’inflammation dans le laboratoire du Pr Staels B, Lille, France (1999-2003). Il a ensuite rejoint l’équipe du Dr Issad T à l’Institut Cochin à Paris (2004-2008), où il a étudié les récepteurs à l’insuline et à l’IGF-1 (IR et IGF1R, respectivement) dans le syndrome métabolique et le cancer. En 2009, il a rejoint le laboratoire du Dr Grégoire M, INSERM U1232 à Nantes, pour étudier la biologie et l’immunologie du mésothéliome pleural malin (MPM). Depuis 2011, il développe des projets de recherche sur le microenvironnement tumoral et les thérapies ciblées du MPM.

• Chaque laboratoire propose 3 ateliers
• Les enseignants choisissent 1 atelier par laboratoire
• 10 enseignants par atelier
• Durée d’un atelier : 1H + 15’ de pause

L’institut du thorax

1. Electrophysiologie cardiaque : le patch clamp

Les troubles du rythme cardiaque représentent un enjeu majeur de santé publique. Ils résultent d’une perturbation de l’activité électrique cellulaire. L’intervention présentera trois approches d’étude de l’activité électrique cellulaire (patch-clamp manuel et haut-débit, multi-électrode array et imagerie calcique) qui permettent d’enregistrer les courants ioniques mais aussi leurs conséquences fonctionnelles. Ces approches combinées permettent de caractériser les effets de variants génétiques pathologiques et de proposer des approches thérapeutiques ciblées. Une présentation des setups et des logiciels sera proposée.

Jérôme Montnach : Après avoir réalisé une thèse sur l’étude des mécanismes à l’origine des troubles du rythme cardiaque au sein de l’unité de recherche de l’institut du thorax, Jérôme Montnach est parti en post-doctorat à New York afin de poursuivre sur cette thématique et se former aux techniques d’imagerie de pointe. De retour en France, il a rejoint l’institut du thorax afin d’utiliser de nouvelles approches pour étudier les canaux ioniques. Aujourd’hui chargé de recherche au CNRS, il développe une thématique autour du contrôle optique des canaux ioniques afin de mieux comprendre et contrôler les troubles du rythme cardiaque.

2. De la cellule urinaire à l’organoïde de foie

Récompensées par les prix Nobel de Médecine en 2012 et de Chimie en 2020, les technologies de reprogrammation cellulaire et d’édition du génome par CRISPR-CAS9 ont largement contribué à l’évolution des modèles cellulaires vers de nouveaux modèles intégrés plus pertinents physiologiquement. L’intervention présentera les différents concepts aboutissant à l’obtention d’organoïdes humains dérivés de cellules souches pluripotentes induites et leurs applications en recherche médicale.

Amandine Caillaud : Ingénieure de recherche à l’institut du thorax, elle développe des modèles cellulaires innovants à partir de cellules souches pluripotentes induites de patients. Ces outils permettent d’approfondir les connaissances autour du métabolisme du cholestérol et d’identifier de nouvelles cibles à potentiel thérapeutique.

3. La mécano-biologie appliquée aux cellules

L’atelier permettra de découvrir comment appliquer une stimulation mécanique sur des cellules in vitro, dans quel but et pour quelles questions scientifiques, en prenant en exemple les travaux du laboratoire sur la biologie vasculaire.

Durant l’intervention, 4 appareils différents seront présentés, permettant d’exposer les cellules in vitro soit à la circulation d’un milieu de culture reproduisant l’écoulement du sang, soit à un étirement reproduisant l’augmentation du diamètre d’une artère au passage du sang.

Anne-Clémence Vion : Chargée de Recherche CNRS à l’institut du thorax, Anne-Clémence Vion s’intéresse à la biologie vasculaire et plus précisément à l’impact des forces mécaniques produites par l’écoulement sanguin sur la santé des artères et la survenue de pathologies comme l’anévrisme intracrânien, l’athérosclérose ou l’hypertension. Pour en savoir plus : https://www.youtube.com/watch?v=qRe0GDZf58g

CRCINA

1. Les protéines résidentes à la mitochondrie comme cible thérapeutique en cancérologie

La recherche des acteurs moléculaires impliqués dans la résistance des cancers est la base du développement des thérapies ciblées. Parmi celles-ci, les agents thérapeutiques ciblant des protéines qui se situent au niveau de la mitochondrie connaissent un développement rapide et sont aujourd’hui au cœur de nombreux projets fondamentaux et translationnels.

David Chiron : David Chiron a obtenu son doctorat en 2010 pour ses travaux sur les récepteurs Toll-like et la clonogénicité dans le myélome multiple à l’INSERM_601. Durant son post-doc à New York à l’Université Cornell (Lab. Prof. S. Chen-Kiang), il a caractérisé les croisements moléculaires entre la signalisation BCR et le cycle cellulaire dans le lymphome à cellules du manteau et a identifié des mutations spécifiques impliquées dans la résistance aux inhibiteurs du BCR. Depuis 2014, il développe son projet sur la résistance aux hémopathies B matures intégrant le rôle clé des microenvironnements immunitaires au sein du CRCINA. Il a rejoint le CNRS en 2016 et ses recherches actuelles portent sur le développement de modèles de coculture de cellules primaires (2-3D) ainsi que sur l’intégration de la régulation moléculaire à l’aide de technologies à haut débit (scRNA-seq, multiplex IHC, …). Il est co-auteur de 30 publications à comité de lecture dont 15 en tant que premier ou dernier auteur.

Patricia Gomez-Bougie a obtenu son diplôme de pharmacien en 1993 (Universidad Mayor de San Andres, La Paz Bolivie) et s’est initiée dans la recherche sur le myélome multiple lors de son master en sciences médicales et pharmaceutiques en 1995 (Vrije Universiteit Brussel. Bruxelles-Belgique). Elle a obtenu son doctorat (Université Nantes) en 2005 à l’Unité Inserm 601 pour son travail sur la régulation de l’apoptose dans le myélome multiple par les interactions inhibitrices entre les membres de la famille de BCL2, MCL1 et BIM. Pendant son postdoctorat à Nantes, elle a étendu ses connaissances sur les membres de la famille BCL2, en démontrant leur implication dans la réponse apoptotique aux anticorps monoclonaux dirigés contre les récepteurs de TRAIL et les inhibiteurs de protéasome utilisés dans le traitement du myélome.  Elle a contribué dans les dernières années à démontrer que les cellules de myélome sont « primées pour mourir », condition caractérisée par la sur-expression de complexes entre les protéines anti-apoptotiques et pro-apoptotiques de la famille BCL2, condition que constitue une vulnérabilité de cancers. Ces résultats ont permis d’établir deux études cliniques au CHU de Nantes, pour évaluer l’efficacité d’une thérapie ciblée dirigée contre BCL2 (venetoclax) chez des patients à la rechute. A présent, ses travaux sur la famille BCL2 se sont étendues à la chimiorésistance et à des mécanismes moléculaires dans la mitochondrie contrôlant la balance entre la survie et l’apoptose. Elle a participé à la publication de 33 articles scientifiques dans des journaux internationaux à comité de lecture (14 en premier, dernier ou co-auteur).

2. Imagerie et cancer

L’intervention présentera trois techniques d’imagerie in vivo (tomographie par émission de positons, tomodensitométrie et imagerie par résonnance magnétique) qui permettent de visualiser et de suivre la progression du cancer et l’efficacité d’une thérapie. Une initiation à la manipulation d’un logiciel d’analyse des images sera proposée.

Latifa Rbah-Vidal : Après un diplôme d’études supérieures approfondies (DESA) en neurosciences fondamentales et cliniques obtenu en 2001, à l’Université Mohammed V de Rabat au Maroc, elle poursuit ses études en France et obtient en 2006 un doctorat en neurosciences de l’Université Claude Bernard de Lyon. Elle réalise alors un premier séjour post-doctoral de deux années au commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), dans le laboratoire des maladies neurodégénératives (Orsay). Son projet portait sur l’évaluation de nouveaux radiotraceurs – ligands du récepteur TSPO – pour l’imagerie des processus inflammatoires dans les maladies neurodégénératives. Un second séjour postdoctoral la mènera à Clermont-Ferrand dans l’UMR 990 « imagerie moléculaire et thérapie vectorisée » où elle mettra en place la nouvelle plateforme d’imagerie préclinique et participera au développement d’une stratégie théranostique pour l’imagerie moléculaire et la radiothérapie du mélanome. En 2014, elle obtient un poste de maître de conférence à la faculté de pharmacie de Nantes où elle enseigne depuis, la pharmacologie et la pharmacocinétique. Ses activités de recherche sont centrées autour du développement et l’évaluation d’outils théranostiques pour l’imagerie et la radiothérapie interne vectorisée du cancer au sein de l’équipe Oncologie Nucléaire du CRCINA. Latifa Rbah-Vidal est membre du comité Translational Molecular Imaging and Therapy de l’association européenne de médecine nucléaire (EANM) depuis 2017.

3. Découverte des vésicules extracellulaires

Le potentiel des vésicules extracellulaires de fluides biologiques dans la recherche de biomarqueurs du cancer représente un domaine de recherche en plein essor. Les vésicules extracellulaires, nanoparticules de 50 à 500 nm, sont produites de façon constitutive par tous types de cellules et elles participent au transport de molécules favorisant la communication cellulaire. Difficiles à étudier jusqu’à récemment à cause de leur petite taille, les vésicules représentent une source d’informations sur la progression tumorale, la réponse aux traitements et la dissémination des tumeurs, grâce au matériel biologique (protéines, ARN, lipides, glucides..) qu’elles transportent.

Lors de cet atelier vous pourrez observer des cellules endothéliales et des cellules tumorales en culture, sous microscope, mais également vous aurez l’opportunité de voir une purification et une quantification de vésicules extracellulaires.

Il est possible d’isoler les vésicules extracellulaires à partir de fluides biologiques, tel que les urines ou le sang. Une vésicule circulante peut être issue d’un organe sain ou d’une tumeur. Bien que toutes les cellules produisent ces vésicules, les cellules cancéreuses en libèrent de grande quantité et de manière continue. Une observation de la taille précise de ces vésicules sera également possible lors de l’atelier.

Laetitia Guével est maître de Conférences au CRCINA.