Équipe
Physiologie quantitative de la cellule
Présentation
Notre équipe étudie différents processus cellulaires : migration, régulation du volume et de la masse, division cellulaire. Nous sommes intéressés par le fonctionnement du cytosquelette, des organelles et de leur lien avec la méchanosensitivité. Nous développons des outils innovants basés sur des techniques de nano et micro-fabrication, afin de contrôler et moduler les principaux paramètres physiques et chimiques du micro-environnement cellulaire.
Ces outils sont couplés avec de la microscopie quantitative de haute qualité, et utilisés aux côtés de techniques de biologie moléculaire et cellulaire, afin d’obtenir une description quantitative des comportements cellulaires. Notre approche multidisciplinaire, en plus de mettre en lumière de nouveaux concepts basiques du comportement cellulaire, mène au développement de nouveaux outils avec un potentiel d’application dans la recherche biomédicale.
Nos recherches visent à comprendre comment les cellules prolifèrent et migrent lorsque l’espace est limité. Nous voulons comprendre comment les cellules (immunitaires et cancéreuses) peuvent produire un mouvement efficace dans des environnements confinés, et comment les contraintes physiques affectent l'enveloppe nucléaire et la division cellulaire.
Nos études sur la prolifération cellulaire sous contraintes externes ont été récompensées par un ERC Consolidator grant (2013-2018). Un ERC Synergy Grant (2023-2028), en collaboration avec les équipes d'Ana-Maria Lennon-Duménil, Giorgio Scita et Raphaël Voituriez, a également été obtenue afin d'étuider l'impact des formes cellulaires sur le comportement et le destin des cellules.
Matthieu Piel est l’auteur de plus de 352 publications, avec plus de 20000 citations (h-index 73). Il détient quatre brevets, et est co-fondateur de la société CYTOO, et de l’Institut Pierre-Gilles de Gennes pour la microfluidique.
M. Piel a également enseigné au Centre de Recherche Interdisciplinaire, et est actuellement enseignant en Biologie Cellulaire et en Biophysique dans plusieurs parcours de master à Paris.
M. Piel fut récompensé par la Médaille de Bronze du CNRS, en 2012, puis élu Membre de l’EMBO en 2016 ; et a également remporté le Grand Prix Jean Hamburger de recherche en médecine de la Ville de Paris en 2018. Enfin, en 2023, M. Piel reçoit le Prix de Recherche de la Fondation Allianz-Institut de France ainsi que la Médaille d'Argent du CNRS.
Ci-dessous vous trouverez une vidéo produite pour la télévision française dans laquelle Matthieu Piel expose ses motivations :
L’ETINCELLE_MATTHIEU_PIEL from HELIOX Films on Vimeo.
Voici une vidéo que nous avons produite pour l’ASCB à propos de la vie d’une cellule dendritique :
ASCB Celldance 2016 – Piel from ASCB on Vimeo.
Les Techniques et Outils que nous avons créés
- Micropatterning : Nous avons démontré que les micro-patrons de molécules de la matrice extra-cellulaire sont capable de déterminer la polarité et l’axe de division de cellules en culture (voir publication). Cette découverte a fait l’objet d’un brevet qui a mené à la création d’une entreprise (CYTOO, créée en 2008) et nous avons continué le développement de cette technologie.
- Microcanaux : Nous utilisons des canaux microfabriqués afin d’étudire la migration cellulaire et pour imiter le micro-environnement de la cellule dans le corps. Ci-dessous, le poster associé à cette technique (Download PDF) :
- Dispositifs de confinement : Nous avons développé des outils pour confiner les cellules jusqu’à de très faibles hauteurs, et nous les avons exploités afin de comprendre comment les contraintes mécaniques affectent les processus de migration et division cellulaire.
- Mesure du volume cellulaire : Nous avons publié une technique pour mesurer précisément le volume cellulaire par la technique d’exclusion de fluorescence (voir publication), et nous avons démontré que les cellules de mammifères gonflent lors de la mitose.
Les membres de l’équipe
Damien Cuvelier (Enseignant Chercheur en Physique-Chimie) : Etudie les propriétés mécanqiues de la membrane nucléaire soumise à des contraintes physiques.
Camille Plancke (Ingénieure d'Etude) : Lab Manager et soutien technique dans différents Projets de Recherche menés par l'équipe.
Theresa Jakuszeit (Chercheuse post-doctorante) : Etudie la migration des cellules de l'immunité au sein d'environnement complex. En collaboration avec l'équipe de Raphaël Voituriez (IBPS - UMR 8237 - Laboratoire Jean Perrin).
Kotryna Vaidziulyte (Chercheuse post-doctorante) : Etudie la déformation des cellules tumorales circulantes soumises à des contraintes mécaniques.
Judith Pineau (Chercheuse post-doctorante) : Etudie la déformation cellulaire et nucléaire dans des contextes multicellulaires.
Melissa Quintanilla (Chercheuse post-doctorante) : Etudie l'effet des propriétés mécaniques de gros cargos ingérés sur la migration des cellules immunitaires.
Vanessa Nunes (Chercheuse post-doctorante) : Disséque les mécanismes régulant le volume, la tension et la surface de l'enveloppe nucléaire.
Solène Ludwig (Doctorante) : Etudie la physico-chimie du nucléoplasme.
Les doctorants en co-tutelle
Anumita Jawahar (Doctorante) : Etudie l'hétérogénéité du cortex cellulaire dans des cellules poalrisées.
En collaboration avec l'équipe de Olivia Du Roure et Julien Heuvingh (ESPCI - UMR 7636) et de Mathieu Coppey (Institut Curie - UMR168 - Physique des cellules et cancer).
Sarah Sadik (Doctorante) : Etudie les interactions mécaniques et dynamiques entre l'enveloppe nucléaire et la chromatine.
En collaboration avec l'équipe de Antoine Coulon (Institut Curie - UMR168 - Physique des cellules et cancer).
Baptiste Vauléon (Doctorant) : Etudie les propriétés mécaniques du cortex cellulaire d'actine.
En collaboration avec l'équipe de Olivia Du Roure et Julien Heuvingh (ESPCI - UMR 7636 - Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes).
