Microsystèmes Cellulaires

L’équipe cherche à répondre à des questions de biologie cellulaire en s’appuyant sur des concepts et des outils issus de la physique. 

Plus précisément, les axes de recherche actuels sont :

• La biomécanique des cellules cancéreuses 

Cet axe a pour objet l’étude de la rhéologie des cellules en suspension, détachées de leurs substrats, à des échelles inférieures à la seconde. Nous nous intéressons à des déformations importantes sondant la rhéologie de la cellule, du noyau et des mitochondries, tels que celles rencontrées dans des processus de migration ou de dissémination cellulaire.

– Mécanique des tumorales circulantes (2020-2024)

L’ambition ultime de ce projet est de trouver de nouvelles cibles contre ces cellules clés dans le processus métastatique, sur la base du constat que qu’elles subissent des déformations rapides au sein des micro-vaisseaux sanguins. Nous étudions ainsi les conséquences morphologiques, de l’échelle cellulaire à l’échelle moléculaire, des déformations rapides de ces cellules ainsi que de leurs noyaux. 

– Mécanique du noyau comme cible diagnostique et thérapeutique des glioblastomes (2022-2025)

Ce projet est basé sur l’hypothèse selon laquelle la mécanique nucléaire peut être utilisée comme outil diagnostic et comme cible thérapeutique pour l’agressivité des glioblastomes et leur résistance aux traitements.

• La biophysique de la croissance des hyphes 

Ces recherches sont inspirées par l’extrême adaptabilité des espèces fongiques à leur environnement physico-chimique.

Nous avons observé (thèse E. Couttenier, 2017-2020) que les hyphes de la levure filamenteuse et pathogène opportuniste de l’humain, Candida albicans, adoptaient une croissance oscillante dans diverses situations de confinement (hydrogels, chambres microfluidiques de hauteur inférieure au diamètre d’un hyphe … ).  

Cette observation a généré plusieurs questions,  et projets, relatifs à l’intérêt de ces modalités oscillantes (en 2D) ou helicoidale (en 3D) pour la virulence et plus généralement l’invasion de milieux complexes. 

Par ailleurs, l’existence d’une transition réversible entre les morphotypes « levure » et «hyphe »  de C. albicans est une des clés de sa pathogénicité. En collaboration avec M. Delarue du LAAS (Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes), nous étudions l’impact de la mécanique dans la transition entre ces morphotypes, et plus généralement l’influence de l’environnement physique dans l’induction et la croissance hyphale. L’étude de ce microbe dans des contextes mécaniques définis est une approche originale qui permet de mieux appréhender les mécanismes de sa virulence.

Enfin, sur la lancée d’un projet mené conjointement par les équipes B2C et Dyco, nous élargissons nos intérêts pour la pousse d’hyphes individuels à d’autres types de champignons, i.e. Podospora ancerina.

Thématiques en démarrage:

Nous souhaitons élargir nos activités sur les microorganismes à deux grandes catégories du vivant :

– Les levures marines

Les océans recèlent une biodiversité foisonnante. Si l’étude des organismes photosynthétiques ont fait l’objet de campagnes récentes, ceux appartenant au royaume des champignons sont encore très peu étudiés malgré leur rôle majeur dans le stockage du carbone. En effet, la vie dans le plancher océanique où a lieu la décomposition du flux continu de matières organiques venant de la surface est essentiellement fongique. 

– Microplancton 

L’extrême biodiversité des ces organismes photosynthétiques posent aussi des questions sur les interactions entre types cellulaires, ou avec l’exposome de nature anthropogénique. 

Un des axes futurs de l’équipe  sera l’étude de ces organismes.