Cancer : programme de recherche Collège de France – Weizmann

Projet : Cancer

Objet : Une architecture interne précise du noyau cellulaire est essentielle pour la fonction cellulaire et tissulaire et l’homéostasie (*1). Les perturbations de l’organisation nucléaire induites par un stress chimique ou mécanique peuvent déclencher diverses pathologies telles que les maladies neurodégénératives et le cancer.5*2)

Comment ?
Ces travaux permettront non seulement d’acquérir des connaissances fondamentales sur la physiologie de la croissance ovocytaire chez les mammifères, condition préalable à la viabilité des gamètes femelles, mais aussi l’impact plus général des forces mécaniques sur l’organisation et la fonction du noyau. (*3)

Qui ?
Pr Marie-Hélène VERLHAC, Collège de France
Pr Nir GOV, Institut Weizmann des Sciences

Programme sur deux ans : 2021-2022
Enveloppe financière : 100 000 euros / an

*1 – L’homéostasie correspond à la capacité d’un système à maintenir l’équilibre de son milieu intérieur, quelles que soient les contraintes externes. À l’échelle d’un organisme, il s’agit de l’ensemble des paramètres devant rester constants ou s’adapter à des besoins spécifiques, comme la température corporelle, la glycémie, la pression sanguine ou le rythme cardiaque. Le concept de l’homéostasie aurait été évoqué pour la première fois en 1866 par le médecin et physiologiste français Claude Bernard. 

*2 – La croissance des ovocytes est marquée par une augmentation progressive des forces de propulsion cytoplasmiques exercées par l’actine qui déplacent mécaniquement le grand noyau de 30 microns de diamètre depuis la périphérie jusqu’au centre de la cellule sur une distance de 25 microns.
Nir Gov et Marie-Hélène Verlhac ont récemment découvert que les forces provenant du cytosquelette d’actine affectent également l’organisation nucléaire pendant la croissance des ovocytes de souris. Dans cette proposition, ils abordent les conséquences au niveau du nucléoplasme de ce transfert de force du cytoplasme au noyau. En particulier, les chercheurs aborderont l’impact de ce transfert sur les organites nucléaires sans membrane, des gouttelettes de type liquide renfermant un concentré de composants essentiels nécessaires à des réactions biochimiques efficaces, telles par exemple que le traitement de l’ARN. Ces organites nucléaires oscillent entre un état dissous inactif et un état condensé actif résultant de la séparation de deux phases liquides : d’une part l’organite liquide sans membrane et de l’autre le nucléoplasme environnant.

*3 – En combinant des expériences sur des ovocytes avec une modélisation biophysique de l’impact des forces sur l’organisation des gouttelettes liquides, cette collaboration révélera l’impact des forces mécaniques sur ces éléments nucléaires clés et les conséquences en aval sur le transcriptome de l’ovocyte.