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Présentation

 

Le projet Laboratoire d’Excellence Milieu intérieur (LabEx MI, www.milieuinterieur.fr) est une étude clinique menée sur 1000 personnes entre 20 et 70 ans répondant à des critères de bonne santé définis, avec pour objectif principal la caractérisation des facteurs génétiques et environnementaux qui contrôlent la variance de la réponse immunitaire dans une population saine. Ce projet regroupe un consortium de 28 laboratoires de l’Institut Pasteur et d’autres laboratoires associés.

L’UTechS PBI fait partie de ce consortium avec le projet « MI Fibroblastes » qui étudie la réponse immunitaire innée des fibroblastes issus des biopsies de peau de 300 donneurs sélectionnés parmi les 1000 donneurs sains de la cohorte du projet MI.

Ce projet « MI Fibroblastes » développe des approches de type haut contenu pour caractériser phénotypiquement et fonctionnellement les fibroblastes de ces donneurs sains ; schématiquement, ce projet s’article sur quatre axes qui relèvent de la biologie fondamentale (axe n°1 et 2) de la biologie appliquée (axe n°3), ou du développement technologique (axe n°4).

 

Axe n°1 : définition et caractérisation de marqueurs membranaires fonctionnels :

  • Il n’existe pas de marqueur spécifique des fibroblastes : ils partagent en effet différents marqueurs avec d’autres types cellulaires d’origine mésenchymateuse. Les cultures primaires de fibroblastes des différents donneurs sont maintenues en culture ou congelées à différents passages. Au cours du temps, les fibroblastes entrent en sénescence réplicative et s’arrêtent de croître. Définir la réponse immunitaire innée, de ces populations de fibroblastes, c’est d’abord définir les sous populations par leur morphologie, leur capacité à proliférer et à répondre à des stimulus. Nous avons entrepris de définir des marqueurs qui ne seraient exprimés que par une fraction des cellules et pourraient permettre de comparer et mieux caractériser les cellules de différents donneurs sur un plan phénotypique et fonctionnel (B. David-Watine, IP ; P. Falanga, IP).

 

Axe n°2 : réponse immune innée de fibroblastes issus de donneur sains :

  • La variabilité de la réponse innée immune est étudiée, notamment par la sécrétion de cytokines, au niveau basal et après stimulation par des molécules définies (PAMP) qui miment des pathogènes. Cette approche requiert notamment le développement de l’automatisation de certaines étapes expérimentales (robot Janus de Perkin-Elmer) pour limiter la variabilité expérimentale induite par les manipulateurs. Les cytokines sont dosées dans les surnageants de culture. Cette approche sera prolongée par une analyse du transcriptome.
  • Nous voulons faire la preuve de concept de l’intérêt d’utiliser une collection de fibroblastes de donneurs sains pour évaluer la variabilité individuelle des réponses aux adjuvants (B. David-Watine, M. Hasan, IP, en collaboration avec un spécialiste des adjuvants de vaccins G. van Zandbergen, Friedrich Meicher Institute).
  • Pour aller au-delà de la définition des limites (variance) de la réponse immunitaire normale, nous voulons comparer cette réponse immunitaire à celle obtenue avec des fibroblastes issus de pathologies. Dans ce cadre, nous avons analysé des fibroblastes d’un donneur atteint d’atrophie musculaire d’origine spinale (SMA). Cela nous a permis de mettre en évidence l’expression de marqueurs jamais encore observés sur les cellules de donneurs sains. Ces observations, et l’étude de la réponse immune innée de ces cellules pourraient aider à mieux comprendre certains aspects de la pathologie (B. David-Watine, P. Falanga, collaboration avec le Dr S. Lefèvbre, INSERM Paris Descartes).

 

  • Si le rôle architectural des fibroblastes a longtemps été considéré comme son unique et principal rôle, ils sont aussi impliqués dans des relations bidirectionnelles avec des cellules du système immunitaire. Ils jouent ainsi un rôle essentiel dans l’arrêt de l’inflammation ou le passage à l’état chronique. La maladie de Verneuil est une forme d’acné exacerbée, très invalidante où la seule thérapeutique des formes sévères est la résection des plaies fibrotiques. A partir de ces biopsies, nous allons analyser le phénotype des fibroblastes de patients atteints de forme sévère et caractériser leur phénotype et leur réponse à des PAMP et aux souches de bactéries spécifiques de cette maladie (B. David-Watine, P. Falanga, collaboration avec les Dr A. Nassif, IP).

 

Axe n°3 :  pérennisation de la collection de fibroblastes et cellules souches induites :

Le LabEx MI dispose d’une banque de 300 fibroblastes en cultures primaires issus de donneurs sains. Comme nous l’avons mentionné, maintenus en culture, ces fibroblastes évoluent vers la sénescence réplicative. Deux approches sont développées pour pérenniser la collection des cellules en vue d’études futures : l’immortalisation (collaboration avec P. Charneau, IP) et la reprogrammation en cellule souche pluripotente induite (iPSc) (collaboration L. David, IRSUN). Une fois obtenues, ces cellules seront comparées aux cellules primaires, une étude jamais encore réalisée pour des propriétés spécifiques de donneur. Le but ultime est de reproduire expérimentalement la variabilité des réponses fonctionnelles des cellules de 300 personnes dans les tests in vitro.

Axe n°4 : développement d’un outil d’imagerie, le Cytonote, pour l’étude des caractéristiques de prolifération et de migration des fibroblastes à l’aide d’un système d’imagerie sans lentille

Placé directement dans l’incubateur, le Cytonote (Iprasense) est un dispositif qui enregistre les hologrammes des cellules. L’image des cellules est reconstruite à partir des hologrammes à l’aide de logiciels dédiés. Ces images sont ensuite analysées à l’aide du pluggin TracMate de Fiji pour l’étude de la motilité et la prolifération des cellules, en collaboration avec C. Allier (CEA-Leti) et JY Tinevez et S. Herbert (Utech PBI, IP).

 

CV

(EN)

Research experience

Head of a E3 group in URA CNRS 2582 – A. Israel
Biologie Cellulaire du Noyau- U. Nehrbass (acting administrative manager 2007-2009)
Neurobiologie cellulaire-H Korn
Unité des Virus Oncogènes- M. Yaniv

Biologie Moléculaire du Gène -P. Kourilsky
Laboratoire d’histocompatibilité- J. Dausset

Training
• PhD Veterinary sciences- ENV Alfort 1983 (1981-1982 – One year of veterinary practise)
• CES Immunologie générale et Bactériologie- Virologie cliniques-Ecole de Medecine-Paris VI 1983
•Diplôme d’Immunologie Approfondie-Institut Pasteur 1984
•PhD Microbiology-Paris VII Institut Pasteur 1990

Publications

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