Actualité - Evénement

L'Institut Curie présent au congrès de l'ASCB EMBO à Washington

Alizée Lacroix
07/12/2019
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Du 7 au 11 décembre, des chercheurs du monde entier sont réunis à Washington DC pour le grand congrès de biologie cellulaire de l’ASCB/EMBO. L'Institut Curie y sera bien représenté.
ASCB

Parmi les présentations des chercheurs de l'Institut Curie présents au congrès, trois se distingueront particulièrement. 

Samedi 7 décembre, 8h30-11h30

Thomas Walter présentera une nouvelle technique d’intelligence artificielle afin d’analyser la distribution d’ARN dans la cellule.

Thomas Walter

Les ARNm (pour messagers) sont de petites molécules intermédiaires entre l’ADN présent dans le noyau de nos cellules et les protéines. Chacun de ces ARNm porte la « recette » de fabrication d’une protéine. On a longtemps cru que les ARNm se répartissaient au hasard dans la cellule.

Or, non, dans certains cas, des ARNm forment des agglomérations dans le cytoplasme, le milieu liquide qui remplit les cellules, qui peuvent servir comme « usines de traduction », où leur message sera traduit en protéines. Il s’agit là d’un nouveau mécanisme de contrôle qui a été découvert grâce à une collaboration fructueuse entre des chercheurs de l’Institut Curie et Mines ParisTech (Thomas Walter), l’Institut Pasteur (Florian Müller) et l’Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier (Edouard Bertrand). "Le rôle précis et le mécanisme de la localisation des ARN restent mal connus et ne peut être étudié qu’avec des approches « large scale », impliquant des milliers d’expériences en microscopie."

Impossible pour les chercheurs d’analyser une à une des milliers/millions d’images de cellules pour en déduire des profils de répartition de ces ARN. Les techniques de machine learning le permettent, en particulier celles qu’on appelle « réseaux de neurones artificiels », qui s’inspirent de la biologie, notamment ceux qui permettent un apprentissage profond : ils appliquent une série de transformation d’images, une après l’autre, menant donc de l’image jusqu’à la prédiction. Les paramètres de ces transformations se voient adaptés afin de minimiser l’erreur.

Mais ces réseaux de neurones profonds ont tout de même besoin d’appuyer leur propre analyse sur un grand nombre d’images déjà interprétées dont ils pourront « s’inspirer ».

Pour remédier au problème, Thomas Walter, spécialiste de l’analyse d’image à l’Institut Curie et Mines ParisTech, a développé une nouvelle stratégie innovante de machine learning : « plutôt que d’utiliser des vraies images de cellules analysées par l’homme, on a simulé informatiquement des fausses images de répartition des ARN, qui présentent des situations connues les plus intéressantes. L’ordinateur peut alors baser son analyse sur toutes ces configurations et apprendre à les reconnaître dans de nouvelles images », explique-t-il. Les algorithmes développés aussi par l’équipe de Thomas Walter permettent alors aux systèmes informatiques de classer les images dans différentes catégories correspondant à différentes répartitions des ARN. Les biologistes ont déjà remarqué que les ARNm s’aggloméraient souvent dans des protrusions, des excroissances qui jouent des rôles précis dans la cellule. Ils pensent que cette répartition des ARN permettrait à la cellule de produire rapidement des protéines d’intérêt là où elle en a besoin. La technique développée par Thomas Walter devrait leur permettre de creuser cette hypothèse ou d’en explorer d’autres. Il présentera donc ce nouvel outil au prochain Congrès de l’ASCB où ces stratégies de machine learning tiennent une place de plus en plus importante. Depuis l’an dernier, elles bénéficient d’une session dédiée.

Lundi 9 décembre à 13h30

Manuela Dezi dévoile les mystères des sites de contact membranaires.

Manuela Dezi

Les sites de contact membranaires (en anglais, membrane contact sites, MSC) ont été découverts dans les années 1950. Les chercheurs les ont peu à peu explorés au sein des cellules et ont mis au jour leurs rôles. Ces zones de contact permettent le rapprochement de différentes organelles : des structures à l’intérieur de la cellule qui remplissent différentes fonctions, comme la signalisation ou le transport des lipides et la maturation des protéines. Mais la structure de ces MSC, assemblages de plusieurs protéines, restait mystérieuse. Manuela Dezi présentera le 7 décembre au Congrès annuel de l’ASCB, American Society for Cell Biology ses dernières découvertes en la matière.

« La plupart des équipes qui travaillent sur les MSC le font sur des cellules vivantes, ce qui permet d’explorer leur fonction, mais pas leur organisation structurale. Nous, nous avons réussi à reconstituer des MSC in vitro, à partir de protéines purifiées », décrit la chercheuse. Cette première étape représentait déjà un vrai challenge car il est plus difficile de réunir les bonnes conditions pour assembler de telles protéines – plus « à l’aise » au contact de lipides – qu’avec des protéines classiques – solubles dans l’eau. « Une fois ces MSC reconstitués, nous avons pu les étudier avec différentes techniques de microscopie électronique. Et c’est ainsi que nous avons découvert qu’ils pouvaient avoir différentes longueurs. Nous émettons l’hypothèse que cela leur permet d’atteindre une organelle à distance avant de le rapprocher ou que cela leur permet d’être plus flexible et d’adapter leur structure à différents environnements », détaille Manuela Dezi. La chercheuse se réjouit donc de partager ces découvertes avec la communauté internationale : « Nous sommes les premiers à utiliser ces techniques de microscopie électronique à des MSC reconstitués in vitro. Et nos informations sont précieuses car ces MSC sont impliquées dans des anomalies du transport du cholestérol, dans une maladie »

Mardi 10 décembre, 8h-9h30

Ana-Maria Lennon présentera ses dernières découvertes sur les cellules-sentinelles de notre système immunitaire.

Ana-Maria Lennon

Les cellules dendritiques sont les sentinelles de notre système immunitaire. Elles sont chargées de « patrouiller » dans les tissus et y guettent la présence de molécules ou cellules étrangères. Quand elles reconnaissent un intrus, elles communiquent des éléments pour l’identifier à d’autres cellules immunitaires, les lymphocytes T qui élimineront la menace en question. 

En décembre, au Congrès annuel de l’ASCB, American Society for Cell Biology, Ana-Maria Lennon présentera ses dernières découvertes concernant les déplacements des cellules dendritiques. Directrice de recherche à l’Institut Curie, elle travaille à l’interface entre la biologie cellulaire, l’immunologie et la biophysique et s’intéresse en particulier à ces cellules dendritiques. Elle a récemment décrypté le rôle joué par le cytosquelette d’actomyosine (architecture de la cellule composée de deux protéines complémentaires, actine et myosine) dans ce processus. « La dynamique spatio-temporelle de l’actomyosine définit le type de trajectoire des cellules dendritiques dans différents tissus et permet de coupler leur mode migratoire à leur fonction de sentinelles du système immunitaire », explique-t-elle. Ainsi, la dynamique du cytosquelette d’actomyosine optimise la capacité des cellules dendritiques à explorer leur environnement, à collecter les informations à transmettre aux lymphocytes T et à répondre aux contraintes de leur environnement. Finalement, Ana-Maria Lennon abordera durant sa présentation des travaux récents de son équipe qui montrent qu’en contrôlant la localisation des cellules dendritiques à l’intérieur des tissus, le cytosquelette d’actomyosine détermine les signaux auxquels elles sont exposées, leur différentiation et leur spécialisation fonctionnelle.