CELL EXP
Défi : Systèmes expérimentaux spécialisés
Aperçu
L’ambition du projet Cell-Exp est de développer des modèles dédiés pour étudier le développement embryonnaire physiologique et pathologique en se concentrant sur le développement du cerveau. Ces modèles seront exploités pour identifier au niveau de chaque cellule les trajectoires physiologiques et détecter les premiers signes cellulaires et moléculaires d’altération conduisant au développement de ces cancers pédiatriques du cerveau.
Gaelle Legube, responsable de l’équipe « Chromatin and DNA repair » de l’unité UMR 5077 de biologie moléculaire, cellulaire et du développement du Centre de Biologie Intégrative de Toulouse.
Stéphane Nédélec, responsable de l’équipe « Cellules souches et neurodéveloppement » de l’UMR Inserm 1341 / CNRS 8265 / Sorbonne Université de l’Institut du fer à moulin.
Etude des interactions cellulaires via des organoïdes cérébraux et de la visualisation de données, pour simuler les mutations à l’origine des tumeurs cancéreuses
Objectifs clés
- Identifier diversité cellulaires, trajectoires de différenciation et leurs régulateurs dans plusieurs régions du système nerveux particulièrement sensibles aux cancers pédiatriques.
- Développer/améliorer des organoïdes neuraux permettant de modéliser le développement de ces régions.
- Fournir ainsi des cartes de référence pour les analyses de modèles de cancer.
Actions clés
Cartographie du développement embryonnaire et fœtal de régions sensibles aux cancers pédiatriques.
- Cartographie multidimensionnelle des identités cellulaires, de leurs trajectoires de différenciation pour générer une carte de référence pour permettant l’amélioration des modèles organoïdes et l’étude des maladies.
Développement ou amélioration d’organoïdes neuronaux neuraux régionalisés dérivés de cellules souches pluripotentes.
- Processus itératif d’amélioration de l’homogénéité et de la fidélité des modèles organoïdes neuronaux par comparaison entre cartographie in vitro et embryonnaire.
- Cartographie multidimensionnelle du développement des organoïdes neuraux régionalisés pour 1) étudier la dynamique des mécanismes de différenciation et 2) pour développer des modèles et données de référence pour l’étude des maladies.
Organoïdes pour la modélisation de cancers pédiatriques.
- Développer des chimères d’organoïdes composées de cellules saines et de cellules porteuses de mutations oncogéniques pour suivre la progression tumorale.
- Aider au développement de l’utilisation des organoïdes humains pour les études de formation de tumeurs.
Résultats attendus
- Un atlas 3D de la dynamique de la diversité cellulaire, dans des régions du système nerveux humains sensibles au développement de cancers. Atlas de référence pour les études des organoïdes neuronaux.
- Cartographies haute résolution multiparamétriques de la diversité cellulaire, et des trajectoires de différenciations dans les organoïdes.
- Analyse des réseaux génétiques de spécification de la diversité neuronale.
- Protocoles robustes pour la génération d’organoïdes neuraux régionaux fiables et reproductibles.
- Mise en place de pipelines robustes pour la modélisation des tumeurs pédiatriques à l’aide d’organoïdes neuronaux régionaux.
Ce projet contribuera à l’étude des mécanismes du neurodéveloppement humain et à l’élaboration de modèles ex vivo pertinents pour l’étude des cancers cérébraux pédiatriques, tout en répondant à l’objectif de réduction de l’expérimentation animale en recherche biomédicale.
Les autres projets PEPR
