The IGDR PhD Symposium

Le PhD Symposium de l'IGDR 2023

L’IGDR PhD Symposium est un colloque national organisé par les doctorants et post-doctorants de l'Institut de Génétique et Développement de Rennes (IGDR, UMR CNRS 6290, ERL Inserm 1305). Il vise à favoriser les rencontres entre jeunes chercheurs en biologie mais aussi d'autres disciplines apportant de nouveaux outils à la Biologie (Chimie, Informatique notamment). Le colloque se tient tous les ans à Rennes.

C'est dans une ambiance conviviale et chaleureuse que s'est tenu la première édition du  PhD Symposium de l'IGDR ce 27 octobre 2023 au Diapason sur le campus de Beaulieu. Temps d'échange et de partage apprécié, l'idée principale de ce congrès d'une journée est de promouvoir la recherche et de créer un réseau scientifique entre jeunes chercheurs au niveau national ainsi que de favoriser les échanges entre jeunes chercheurs en Biologie et scientifiques seniors. Durant toute la journée, plusieurs intervenants se sont succédés pour présenter leurs travaux de recherche.

Trois grandes thématiques scientifiques ont été abordées durant ce symposium, introduites chacune par un chercheur expert présentant son projet de recherche, suivi d'exposés courts et de sessions posters par des doctorants et postdoctorants.

Reynald Gillet, directeur de l'IGDR, a ouvert le symposium en prenant la parole afin de remercier les nombreux acteurs qui ont permis la réalisation de cette journée.

De la cellule à l'organisme : Explorer les processus complexes impliqués dans le développement et la différenciation des cellules en tissus et organes spécialisés qui forment finalement des organismes complexes.

 

Manuel Théry qui dirige un projet de recherche sur le cytosquelette cellulaire a ouvert cette session en présentant ses travaux sur l'équilibre des forces positionnant le centrosome au sein des cellules. Manuel Théry est ingénieur de formation à l'ESPCI (Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris) et est actuellement co-responsable du Cytomorpholab basé à l'hôpital St Louis à Paris et au CEA à Grenoble. Son équipe de recherche étudie les mécanismes régulant les architectures du cytosquelette. 

Le centrosome est le principal centre d'organisation des microtubules et, à ce titre, un régulateur clé de la polarité cellulaire. En effet, sa position dirige la distribution des microtubules et oriente ainsi l'axe principal du transport intracellulaire. Il est intéressant de noter que l'on pense que les microtubules sont également les structures qui positionnent le centrosome. Il a été démontré que les forces de poussée produites par leur polymérisation et les forces de traction exercées par les moteurs moléculaires influencent la position du centrosome. Cependant, le mécanisme établissant leur équilibre exact au niveau du centrosome n'est pas clair. Dans ce travail, nous avons utilisé la nanoablation au laser de microtubules individuels pour étudier leur contribution individuelle à cet équilibre des forces. De manière inattendue, nous avons constaté que l'ablation de microtubules ne perturbait pas la position du centrosome et, de manière encore plus surprenante, que le désassemblage total du réseau de microtubules n'empêchait pas le maintien du centrosome au centre de la cellule. Nous avons également découvert que le centrosome est en fait contrôlé par le flux contractile du réseau d'actine. Les microtubules ne semblent rayonner qu'à partir de la position définie par le réseau d'actine. Cependant, lorsque le centrosome est expérimentalement éloigné de cette position centrale, nous avons remarqué que les microtubules ont tendance à organiser la forme de la cellule autour de cette nouvelle position. Cela suggère que deux mécanismes agissent en parallèle : l'un, dirigé par le réseau d'actine, qui positionne le centrosome au centre de la cellule, et l'autre, dirigé par les microtubules, qui organise la cellule autour du centrosome. Cette dualité assure la robustesse du centrosome dans les cellules adhérentes, mais ouvre également des possibilités de décentrage spécifique en réponse à des signaux externes définis.

L'exposé de Manuel Thery a été suivi par les présentations "The transcription factor Shavenbaby/Ovol ; a new regulator of adult muscle stem cells" de Nourhene Ammar (IGDR), "Characterization of a novel organic model for the study of lens ocular development and pathology" de Matthieu Duot (IGDR) et "Induced human pluripotent stem cells to improve diagnosis of SHH-dependent midline brain defects" de Veranika Panasenkava (IGDR), complétées par sept présentations très courtes (flash-talk)  pour introduire les posters de cette thématique.

Concepts émergents dans la recherche et la thérapie contre le cancer : Comprendre les mécanismes moléculaires sous-jacents à la prolifération, à la survie et aux métastases des cellules cancéreuses, et développer de nouvelles thérapies.

 

May Morris est directrice de recherche au CNRS à Montpellier. Avec une solide formation scientifique sur les protéines kinases dans le cancer et une expérience établie en biochimie des peptides et des protéines, en spectroscopie de fluorescence pour étudier les interactions protéine/protéine et en biologie cellulaire, ses intérêts de recherche actuels vont de la conception de biocapteurs à base de peptides pour des applications de diagnostic au développement de biocapteurs et cribles de protéines conformationnelles pour identifier les inhibiteurs allostériques pour des thérapies ciblées.

Les protéines kinases (PK) sont hyperactivées dans de nombreux cancers humains, constituant ainsi des biomarqueurs pertinents et des cibles pharmacologiques attrayantes. Bien qu'un grand nombre d'inhibiteurs ciblant la poche ATP des PK aient été approuvés par la FDA, ils sont souvent inefficaces en monothérapie et souffrent de limitations, notamment d'une faible sélectivité et de l'émergence de résistances.
Les efforts visant à développer de nouvelles classes de médicaments ciblant la plasticité conformationnelle ou les interactions essentielles entre les PK et leurs partenaires sont considérés comme prometteurs pour des thérapies plus sélectives. Dans le but de cibler l'activation conformationnelle des kinases cycline-dépendantes, une classe de PK qui coordonne la croissance et la prolifération cellulaires et qui est notoirement hyperactivée dans les cancers, nous avons développé une technologie de biocapteur conformationnel fluorescent qui discrimine les inhibiteurs de liaison à la poche ATP, que nous avons mis en œuvre avec succès pour cribler plusieurs bibliothèques de petites molécules, identifiant ainsi des inhibiteurs allostériques originaux. Les composés principaux inhibent efficacement la prolifération et la migration des cellules cancéreuses grâce à des mécanismes d'action originaux révélant des voies nouvelles et inexplorées, que nous avons étudiées en combinant des approches biochimiques et d'imagerie dans différentes lignées cellulaires cancéreuses. Nos études soulignent l'importance de concevoir des stratégies intelligentes pour créer des biocapteurs conformationnels comme alternative aux essais conventionnels basés sur l'activité, permettant ainsi l'identification de nouvelles générations d'inhibiteurs allostériques avec des applications prometteuses pour les thérapies anticancéreuses. En ciblant la plasticité de la pharmacocinétique et les fonctions non catalytiques, les inhibiteurs allostériques peuvent sensibiliser davantage la pharmacocinétique à des médicaments plus conventionnels, ce qui ouvre de nouvelles perspectives pour les thérapies combinées en renforçant l'inhibition de la même cible tout en réduisant la concentration globale des médicaments nécessaires au traitement.

L'exposé de May C. Moris a été suivi par les présentations "Gene expression profiling of peripheral blood mononuclear cells from women with cervical lesions reveals new markers of cancer" de Moussa Ndiaye (Institut Pasteur) et "Establishment of tumor organoids from head and neck squamous cell carcinoma and evaluation of their response to conventional and innovative therapies" de Marion Perréard (CHU de Caen), et de 4 présentations très courtes pour introduire les posters de cette thématique.

 

Méthodes avancées pour l'étude des phénomènes biologiques : Techniques et outils de pointe utilisés dans l'étude des phénomènes biologiques, notamment la génomique, la protéomique, l'intelligence artificielle et l'imagerie.

Christophe Zimmer est un scientifique interdisciplinaire actif dans les domaines de la biophysique et de la biologie computationnelle. Après un doctorat en astrophysique à Toulouse (France) et un postdoc en physique spatiale à UCLA (USA), il rejoint l'Institut Pasteur (Paris, France) en 2000, où il travaille sur l'analyse d'images biologiques.

Les progrès de la microscopie et de l'intelligence artificielle (IA) alimentent les progrès dans toutes les sciences de la vie. Notre laboratoire développe des techniques d'imagerie et de modélisation pour décrire quantitativement et, si possible, prédire l'organisation ou la dynamique cellulaire. Nous appliquons ensuite ces techniques pour répondre à des questions biologiques spécifiques, souvent dans le cadre de collaborations. La première partie de cet exposé soulignera comment nous combinons l'optique et les algorithmes pour repousser les limites de la microscopie à super-résolution à molécule unique dans les dimensions spatiales, temporelles et spectrales afin de mieux caractériser les structures biologiques et leur dynamique. La deuxième partie présentera deux projets récents ou en cours axés sur la biologie. Elle illustrera la manière dont nous combinons l'imagerie à super-résolution et la modélisation basée sur la physique pour caractériser quantitativement les boucles chromatiniennes dépendantes de la cohésine, facteurs clés de l'organisation et de la fonction de la chromatine. Je montrerai également comment nous co-développons un pipeline utilisant l'imagerie à haut débit et l'IA pour caractériser les phénotypes induits par les médicaments dans les bactéries. Les résultats préliminaires indiquent que les mécanismes d'action des médicaments peuvent être prédits à partir des seules données d'imagerie, ce qui ouvre la voie à un pipeline permettant d'accélérer la découverte de médicaments antibiotiques.

L'exposé de Christophe Zimmer "Optical and computational lenses into biological processes" a été suivi par les présentations "Delivery of AuNCs into extracellular vesicles by fusion using ionizable liposomes cargos" d'Ester Butera (Institut des Sciences Chimiques de Rennes), "Peptidic luminescent Gold nanocluster for biosensing " de Solène Ducarre (Institut des Sciences Chimiques de Rennes) et "Nextflow pipelines for Genomic Imputation: From Phasing to Imputation to Validation" de Louis le Nézet (IGDR).

En fin de journée, une cérémonie de remise des prix a eu lieu afin de récompenser la meilleure présentation, le meilleur flash-talk et les meilleurs posters de chaque session thématique. La journée s'est clôturée par un gala convivial accompagné par le groupe de jazz "Le Ballon Swing".

 

Nous remercions chaleureusement tous les volontaires qui ont permis l'organisation de cette journée et particulièrement le Dr Hélène Bouvrais pour son implication à leurs côtés.