Comprendre la crête neurale: une voie vers la multipotence et le patterning

Notre principal axe de recherche se concentre sur le développement précoce de la crête neurale. La crête neurale est une population cellulaire hautement multipotente, spécifique aux vertébrés et migratoire, essentielle au mode de vie prédateur, au développement cranio-facial et à de nombreuses autres caractéristiques (voir projet 1). La migration et la différenciation de la crête neurale sont étudiées depuis 150 ans. Cependant, les mécanismes de son induction étaient peu étudiés et peu clairs jusqu'en 2002, lorsque nous nous sommes attaqués à la question de la construction d'un réseau fonctionnel de régulation génique, une idée nouvelle à l'époque dans le développement des vertébrés, pour comprendre les relations épistatiques entre les facteurs de transcription moléculaires qui jouent un rôle dans le développement de la crête neurale. Cela a abouti à un article fondateur, qui a été le premier GRN validé dans le domaine, et très original pour la biologie du développement des vertébrés (Monsoro-Burq* et al., Developmental Cell 2005). 

Cette découverte a été suivie d'une série de découvertes s'appuyant sur ce réseau de gènes, intégrant de nouveaux concepts et de nouveaux types d'acteurs tels que les fonctions temporelles et réitératives du facteur de transcription pionnier TFAP2a (De Crozé, F. Maczkowiak et Monsoro-Burq*, PNAS 2011) et les régulateurs du métabolisme pour leurs nouvelles fonctions liées à la glycolyse et non conventionnelles (Pegoraro et al., Nature Communications 2015 ; Figueiredo et al., Development 2017, voir le projet 3). Récemment, nous avons prouvé que les cellules de la crête neurale réactivent les gènes de pluripotence et réacquièrent les caractéristiques de pluripotence essentielles au développement cranio-facial, un débat de longue date dans le domaine (Scerbo et Monsoro-Burq*, Science Advances 2020). Tous nos résultats ont ouvert la voie à d'autres explorations dans d'autres modèles animaux vertébrés (par ex. TFAP2 factors in chick neural crest, Genome Research 2019 PMID : 31848212 ; pluripotency factors chick and mouse in NC-GRN, Dev. Cell 2022, PMID : 36182685 ; Science 2021, PMID : 33542111).

"Organoïdes de crête neurale" ou "Crête neurale en boîte" : En parallèle, et suite à nos découvertes, nous avons défini la première (et la seule à ce jour) combinaison simple de deux facteurs de transcription nécessaire et suffisante pour déclencher le programme complet de développement de la crête neurale à partir de cellules "naïves" (Milet et al., PNAS 2013). Ce test (test iNC) a été utilisé par de nombreux autres laboratoires depuis lors (par exemple : Science PMID : 25931449).