Hétérogénéité cellulaire du glioblastome et matrice tumorale : comment réactiver les systèmes cGAS-STING?

La survie des patients atteints d’un glioblastome reste limitée à 15-17 mois. La résistance aux traitements et la récidive tumorale quasi-systématique sont principalement liées à l'hétérogénéité intra-tumorale, l’invasion dans le parenchyme cérébral et à un microenvironnement immunosuppresseur.

Notre hypothèse est que le stress mécanique exercé sur les cellules de GB au cours de l’invasion, contrôle l’hétérogénéité tumorale et l'immunosuppression, et contribue à la récidive. Les contraintes mécaniques pourraient causer des ruptures de l’enveloppe nucléaire qui protège l’ADN, et donc altérer l’expression des gènes, et consécutivement le développement tumoral. Nos premiers résultats indiquent que la contrainte mécanique induit des défauts au niveau du noyau, des dommages à l'ADN et une modification de l’expression des gènes dans différentes lignées cellulaires de glioblastome. L'objectif du projet de thèse est donc d'explorer les liens entre les niveaux d'expression des protéines de l’enveloppe nucléaire et la régulation de certaines voies de signalisation telle que celles potentiellement responsables d’un environnement immunosuppresseur, notamment à la récidive.

Premièrement, nous rechercherons des liens entre les niveaux d’expression des protéines de l’enveloppe nucléaire et l’activation de voies de signalisation en lien avec l’immunité en fonction des sous-groupes moléculaires de glioblastome. Deuxièmement, nous étudierons le rôle de contraintes mécaniques sur la répartition des protéines nucléaires et cytosoliques, et sur le transcriptome des cellules de glioblastome. Troisièmement, nous testerons l’impact in vivo des changements moléculaires associés à la migration sous contrainte chez des souris greffées par des cellules de glioblastome.

Ce projet est donc crucial pour permettre l’efficacité de nouvelles immunothérapies, et lutter contre la récidive du glioblastome.

La l'Unité 1245 dirigée par le Pr Gaël Nicolas rassemble sur le Campus Médical de Rouen et l'Université Rouen Normandie, les forces vives de la génétique et biologie-santé avec des compétences complémentaires en clinique, pathologie, génétique, génomique, biologie, bioinformatique et biostatistique permettant d’assurer un positionnement international en génomique médicale. Les 2 axes de recherche sont la génétique du cancer et la neurogénétique,  avec L'équipe 1 Genetic predisposition to cancer, L'équipe 2 Genomics and Biomarkers of Lymphoma and Solid Tumors, L'équipe 3 Genomics for Brain Disorders, L'équipe 4 Genetics and Pathophysiology of Neurodevelopmental disorders et l'équipe NeuroGlio (équipe 5) sur les thèmes de la génétique et la biologie des tumeurs cérébrales, L’équipe 5 Genetics, biology and plasticity of brain tumours, H. Castel (DR Inserm, HDR), qui réunit des neurobiologistes, neuropathologistes, neurooncologues et neurochirurgiens. L'unité est profondément engagée dans la recherche translationnelle avec la volonté permanente de développer de nouvelles méthodes et outils en génétique moléculaire, biologie cellulaire, modèles précliniques, modèles bioinformatique et biostatistiques pour faciliter la détection et l'interprétation des variants génétiques, en traduire l’impact médical, et développer de nouvelles stratégies thérapeutiques.

L'unité est située au sein du campus médical de Rouen qui regroupe sur L'unité est membre fondateur de l'Institut de Recherche et d'Innovation en Biomédecine IRIB (http://irib.univ-rouen.fr) qui fédère 7 unités Inserm, 2 CNRS, 8 EA Université de Rouen et 1 Centre d'Investigation Clinique. L'IRIB accueille 3 installations IBiSA (imagerie cellulaire, protéomique, comportement animal), 5 installations centrales (spectroscopie, génomique, cytométrie en flux et tri cellulaire, analyse du stress oxydatif, imagerie du petit animal) et 2 animaleries.

Le candidat participera à l’étude des mécanismes neurobiologiques associés aux propriétés invasives des cellules de gliome, les tumeurs cérébrales les plus agressives, dans des modèles précliniques de glioblastome in vitro de cultures cellulaires, organotypiques et de tumoroïdes de glioblastome de patients, et in vivo dans des modèles de résection tumorale chez la souris. Le candidat développera des méthodes de migration in vitro à l’aide de chambre microfluidiques adaptées, réalisera des analyses transcriptomiques (RNAseq) des cellules tumorales et caractérisera le phénotype des cellules invasives par immunocytochimie et leur oncogénicité et résistance aux traitements (Chimio- et Radio-thérapie). Des études in vivo sur animaux xenogreffés de cellules tumorales ayant subi une contrainte physique, seront menées en analysant les cerveaux par immunohistochimique 2D et 3D (Transparisation) et analyses par imageries confocales et microscopie à feuilles de de lumière. La maitrise d’outils d’analyse d’images et de traitement du signal est nécessaire. Une formation bioinformatique d’analyses de données Ohmiques des bases de données publiques et des données obtenues dans l’équipe est plus. Une formation de chirurgie en expérimentation animale est aussi un atout.