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Reprogrammation, cellules souches et oncogénèse

Objectifs

Notre laboratoire est composé de biologistes du développement, de la reprogrammation, du cancer et de bioinformaticiens. Nous élucidons les mécanismes qui contrôlent le développement embryonnaire, et en particulier la mise en place des identités cellulaires qui composent notre corps. Nous étudions également comment l’identité et la plasticité cellulaire sont régulées au cours de la reprogrammation et de la transformation oncogénique.

 

Dans le contexte du programme Impulscience de la Fondation Bettencourt Schueller, Nous disposons de financements pour des étudiants, des ingénieurs et des chercheurs post-doctorants passionnés. Envoyez vos candidatures spontanées a l’adresse suivante: fabrice.lavial@lyon.unicancer.fr. 

 

 

L’identité et la plasticité cellulaire sont des paramètres clef du développement embryonnaire, de la reprogrammation cellulaire et de l’oncogénèse. La différenciation des lignages s’accompagne d’une restriction de plasticité et de l’acquisition d’identités spécialisées. Au contraire, une perte d’identité et un regain de plasticité sont observés lorsque l’épigénome d’une cellule est dédifférencié et reprogrammé vers l’état pluripotent en cellules iPS (induced pluripotent stem cells) par les facteurs de transcription pionniers Oct4, Sox2, Klf4 et c-Myc (OSKM). De manière interessante, les altérations épigénétiques de l’identité et de la plasticité cellulaire emergent également comme des régulateurs cruciaux de différentes étapes de la tumorigénèse dans différents contextes adultes mais également pédiatriques.

 

Nous adressons les questions fondamentales suivantes:

-Quels sont les mécanismes moléculaires qui contrôlent la mise en place des identités cellulaires au cours du développement et comment sont-ils régulés durant la reprogrammation et la transformation? Nos travaux auront un impact sur la biologie de la reproduction, la médecine régénérative ainsi que la biologie du cancer.

-Quelles sont les trajectoires employées par une cellule somatique lorsqu’elle change d’identité et reprogramme? Cette trajectoire peut-elle rendre la cellule somatique encline à acquérir des propriétés transformées?

-Peut-on reprogrammer l’épigénome d’une cellule cancéreuse ou en cours de transformation?

 

 

Axe 1: Contrôle de l’identité cellulaire au cours de la reprogrammation et la transformation cellulaire

 

Le premier axe de recherche de l’équipe vise à disséquer les évènements moléculaires précoces de la reprogrammation et de la transformation cellulaire. Pour cela, nous réalisons des analyses multi-omiques à l’échelle de la cellule unique en combinant l’utilisation de modèles cellulaires 2D, d’organoides 3D et de modèles génétiques murins (Huyghe A., Furlan G. et al., Nature Cell Biology 2022) (Huyghe A. et al., Trends in Cell Biology 2023)(Puisieux A. et al., Cancer Cell 2018). Notre tentons d’identifier les dynamiques cellulaires ainsi que les mécanismes favorisant ou limitant le changement de l’identité d’une cellule.

 

Organoide pulmonaire (B. Martin/A. Huyghe).

 

Axe 2: Dynamique des cellules souches pluripotentes

 

Le deuxième thème de recherche veut comprendre les mécanismes moléculaires du contrôle de l’auto-renouvellement des cellules souches pluripotentes, ainsi que leur capacité à se polariser et à s’auto-assembler. Ici, nous utilisons des modèles de cellules souches embryonnaires ou induites, murines et humaines, cultivées en 2D ou induites à former des structures 3D épiblastoides ou des embryons synthétiques (Huyghe A., Furlan G., Ozmadenci D. et al., Nature Cell Biology 2020)(Furlan G. et al., Nature Communications 2023).

 

Structure 3D ressemblant à l’épiblaste d’un embryon générée par l’auto-assemblage de cellules pluripotentes (M. Lantelme/E. Cascales).

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Principaux financements

Impulscience – ERC CoG – Fondation Bettencourt Schueller

Equipe Labellisée « La Ligue contre le Cancer »

LabEx DEV2CAN

Institut National du Cancer

Agence Nationale de la Recherche

Fondation four la Recherche Médicale

Association pour la Recherche contre le Cancer

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Publications