Patterning, Multipotency, Migration cellulaire, Cancer

Le développement embryonnaire nécessite des changements morphologiques et cellulaires spectaculaires. Un des plus connu est la transition épithélium-mésenchyme (EMT), un processus qui confère la mobilité aux cellules épithéliales. L'EMT est cruciale pour la génération d'organes et de tissus chez les vertébrés et les invertébrés. De même, l'EMT est importante pendant la formation de métastase lors des cancers, car elle est souvent préalable à l’invasion tumorale. 

Afin d’étudier les processus qui contrôlent l’EMT, nous nous focalisons sur un modèle embryonnaire : le développement des cellules de la crête neurale. Ces cellules forment une population embryonnaire hautement multipotente, qui contribue au développement du système nerveux périphérique et entérique, des structures squelettiques craniofaciales, des cellules pigmentaires, ainsi que de nombreux autres tissus et organes. 

Précocément dans son développement, la crête neurale engage une EMT pour former des cellules migratrices envahissant toutes les régions de l’embryon. Ainsi, étudier les cellules de la crête neurale permet d’étudier l'EMT et son contrôle, processus hautement conservés chez tous les vertébrés de la lamproie à l’humain, en passant par notre modèle de choix, l’embryon du tétrapode Xenopus laevis, une espèce de crapaud classiquement étudié en laboratoire. Nous utilisons également des lignées cellulaires de mélanome humain pour comparer développement et cancer. Nous avons ainsi identifié de nombreuses régulations conservées dans les deux contextes, normal et pathologique (par exemple, voir les publications dans Life Science Alliance 2022 ; Nature Communications 2015 ; Development 2017). Dans les deux modèles, embryon et mélanome métastatique, nous avons pu élucider des régulations génétiques-clés en amont de plusieurs facteurs régulant l’EMT tels que Snail2, Twist et Ets1.   

Nos approches sont extrèmement variées. Nous combinons les outils de la biologie moléculaire et cellulaire, de l’imagerie avancée, des approches Omiques en tissu et cellules uniques, avec celles de l’embryologie expérimentale et de la biologie des cellules souches, tant in vivo qu’in vitro.  

Enfin, des défauts au cours du développement de la crête neurale conduisent à une variété de pathologies et syndromes, les neurocristopathies. En utilisant des cellules souches pluripotentes induites (iPSC) dérivées de patients et des modèles animaux, nous étudions comment les perturbations des gènes régulateurs de la crête neurale provoquent l'étiologie de ces neurocristopathies au sein du Consortium NEUcrest.