CELLULES SOUCHES ET CANCER

Comment les tissus se renouvellent tout au long de la vie? Comment la dérégulation de ces processus conduit à la cancérisation?

Cédric Blanpain

Cédric Blanpain a obtenu le Prix Fondation ULB 2010


Le Dr. Cédric Blanpain reçoit le 16e Prix Liliane Bettencourt pour les Sciences de la Vie, pour en savoir plus

Le Dr. Cédric Blanpain a été sélectionné par le magazine Nature dans le top 10 mondial des chercheurs qui ont compté en 2012! Lien vers l'article de Nature : http://www.nature.com/news/366-days-nature-s-10-1.11997


1. UN PROJET A LA POINTE DU PROGRES

Les cellules souches assurent l’homéostasie tissulaire. Elles sont donc responsables de la formation des tissus durant le développement embryonnaire et le renouvellement des tissus tout au long de la vie.

Découvrir comment les tissus se développent et se maintiennent au cours de la vie adulte est donc crucial pour comprendre comment les tissus sont continuellement renouvelés et comment ces  processus sont altérés dans les conditions pathologiques comme le vieillissement ou la formation des cancers.

La découverte de l’origine cellulaire des cancers ainsi qu’une meilleure compréhension des mécanismes de la progression tumorale devraient permettre de développer de nouvelles stratégies pour la détection précoce des cancers ainsi que pour l’amélioration de leurs traitements.

 

« Les implications médicales de l'étude de la biologie des cellules souches sont énormes. À ce jour, certaines pathologies comme les leucémies, bénéficient déjà de la transplantation de cellules souches hématopoïétiques »


2 LE DEFI: COMPRENDRE L’HOMEOSTASIE TISSULAIRE ET SES DEREGLEMENTS

La plupart des tissus adultes comme l’épiderme cutané, l’hépithélium intestinal ou le système hématopoïétique continuent à se renouveler tout au long de la vie grâce à un processus de renouvellement cellulaire régulé appelé homéostasie tissulaire.

Les dérèglements de  l’homéostasie tissulaire entraînent le vieillissement, les maladies dégénératives et le cancer, qui représentent parmi les défis les plus importants que notre société a et aura à relever dans le futur.

Les cellules souches assurent l’homéostasie tissulaire en fournissant des cellules qui remplacent les cellules mortes ou différenciées et assurent la réparation des tissus endommagés suite à différents traumatismes.

Les cellules souches ont la capacité unique de se renouveler tout au long de la vie et de pouvoir se différencier dans toutes les lignées cellulaires qui composent leur tissu d’origine.

Pour maintenir l’homéostasie tissulaire, les cellules souches se divisent tout au long de la vie, elles sont abondement stimulées lors des phases de réparation tissulaire et sont constamment soumises à des agressions de l’environnement extérieur (U.V., toxiques, ...), ce qui les rend particulièrement à risque d’accumuler les différentes modifications moléculaires qui conduisent à la formation des cancers ou entrainent le vieillissement. Il est donc fondamental de mieux comprendre comment les cellules souches orchestrent l’homéostasie tissulaire et comment les dérèglements de ces mécanismes conduisent au vieillissement et/ ou à la formation des cancers.

 

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Les cellules souches du follicule pileux


3. LE PROJET: LES QUESTIONS FONDAMENTALES

Le projet novateur de Cédric Blanpain s’articule autour de quatre questions fondamentales:

 

- Comment les tissus se développent et se renouvellent durant la vie adulte?

- Quelles sont les cellules à l’origine des cancers épithéliaux?

- Une fois les cancers formés, comment la croissance cancéreuse est-elle assurée?

- Les cancers grandissent-ils comme les tissus normaux grâce à la présence de cellules souches cancéreuses?

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4 LES APPROCHES NOVATRICES DE L’HOMEOSTASIE TISSULAIRE

Le projet de Cédric Blanpain propose d’utiliser de nouvelles approches multidisciplinaires combinant traçage de cellules isolées, analyse clonale tridimensionnelle sur tissus entiers des cellules marquées aux cours du temps et modélisation mathématique des données obtenues en collaboration de l’équipe du Pr. Ben Simmons du département de physique de l’Université de Cambridge.

Cette nouvelle approche intégrée de homéostasie tissulaire devrait permettre à l’équipe de Cédric Blanpain de faire des avancées majeures dans la compréhension de la dynamique de prolifération des cellules souches durant l’homéostasie tissulaire et le développement des cancers.

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5 UN FINANCEMENT CATALYSEUR

Ce projet novateur à la frontière des sciences biologiques et mathématiques nécessitera le recrutement de personnel extrêmement qualifié et l’achat d’un microscope confocal pour son accomplissement.

L’équipe du Dr. Cédric Blanpain devra s’adjoindre deux chercheurs postdoctoraux, un(e) biologiste et un(e) mathématicien/physicien(ne).

Le premier chercheur, en collaboration avec un(e) technicien(ne) s’occupera de générer les nouveaux outils génétiques et modèles animaux, pratiquera les expériences d’analyse clonale et quantifiera ces expériences par microscopie confocale.

Le second écrira les modèles mathématiques et leur programmation informatique, ainsi qu’analysera les données issues des analyses clonale à la lumière des différents modèles mathématiques développés.

Ces chercheurs seront intégrés au sein de l’équipe du Dr Blanpain, et plus généralement au sein de l’IRIBHM, de la faculté de médecine de l’hôpital Erasme.

 

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Cellules cardiaques (vert) et vasculaires (rouge) issues de la différenciation des cellules souches embryonnaires

 

6 AVANCEES ET PUBLICATIONS MAJEURES

Au cours de ces dernières années, le Dr. Cédric Blanpain et son équipe se sont illustrés par des avancées majeures  dans le domaine des cellules souches et dans la compréhension du cancer.

Le résultat de leurs travaux a été publié dans des revues scientifiques à facteur d’impact mondial.

Parmi ces avancées et découvertes, majeures, nous pouvons citer:

Découverte que la protéine Mesp1 agit comme un interrupteur moléculaire essentiel dans la génération des cellules cardiovasculaires (Cell Stem Cell 2008).

Mise au point de nouvelles méthodes pour isoler les protéines Mesp1 au cours de la différentiation des cellules souches pluripotentes (Journal of Cell Biology 2011).

Découverte, grâce à des expériences de traçage cellulaire, que les cellules responsables du toucher provenaient de la différentiation des cellules souches de la peau (Journal of Cell Biology 2008).

Mis au jour de  la présence de nouvelles populations de cellules souches dans la glande mammaire (Nature 2011).

Découverte de l’origine cellulaire des cancers cutanés le plus fréquents (Nature Cell Biology 2010 et PNAS 2011).

Démonstration de la résistance des cellules souches de peau aux dommages de l’ADN (Nature Cell Biology 2010).

Découverte d’un nouveau rôle du VEGF dans la régulation des cellules souches cancéreuses (Nature 2011).

 

4. BUDGET SUR 5 ANS

RESSOURCES HUMAINES

Deux chercheurs postdoctoraux, un(e) biologiste et un(e) physicien/mathématicien(ne), ainsi qu’un(e) technicien(ne) seront nécessaires pour la réalisation de ce projet.

CONSOMMABLES

Nous aurons besoin de générer des animaux transgéniques, de les héberger et d’acheter des réactifs pour la réalisation et l’analyse des expériences.

EQUIPEMENTS

Du fait de l’utilisation intensive de la microscopie confocale nécessaire à l’analyse de toutes les expériences de ce projet, nous aurions besoin d’acquérir un microscope confocal uniquement dédiée à ce projet.

 

RESSOURCES HUMAINES
1 biologiste 300 000 €
1 physicien/mathématicien 300 000 €
1 technicien 270 000 €
CONSOMMABLES (par an)
animaux transgéniques 26 000 €
réactifs pour la réalisation et l’analyse des expériences 100 000 €
EQUIPEMENTS
microscope confocal 300 000 €
Budget total 1 800 000 €

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Cédric Blanpain. Né en 1970. Spécialisation en médecine interne (2002), Docteur en sciences médicales (2001), Docteur en médecine (1995). Chercheur qualifié du FNRS et Chercheur à l’Institut de Recherche Interdisciplinaire en Biologie Humaine et Moléculaires de l’ULB. Postdoctorat au laboratoire du Pr. Elaine Fuchs du Howard Hughes Medical Institute de la Rockefeller University. Cédric Blanpain est un acteur majeur et spécialiste reconnu mondialement pour ses recherches sur les cellules souches. Il est membre du Comité de rédaction de Stem Cells et est relecteur pour des revues scientifiques internationales telles que Science, Nature Cell Biology, Nature Review Molecular and Cellular Biology, etc.  Cédric Blanpain a reçu de multiples bourses, distinctions et prix scientifiques dont notamment : Le Prix Fondation ULB (2010), Le Prix Gaston Ithier (2010), le Young Investigator Program de l’Organisation Européenne de Biologie Moléculaire (2009), les subventions de la Fondation Contre le Cancer et du fonds Defay (2008), l’ERC starting grant (2007), le mandat d’impulsion scientifique du FNRS (2006), le Career Development Award de l’Human Science Frontier Program Organization (H.S.F.P.O) (2006), Le Long term fellowship du H.S.F.P.O (2003), le Prix Galien en Pharmacologie (2001), Deuxième Spécia Award (1995), Le prix Floris Mercier (1992).

Article paru dans Le Soir, 9 mars 2011, Un coeur dans une cellule souche, cliquez ici

Pour plus de détails sur le projet de Cédric Blanpain, téléchargez la fiche du projet de Cédric Blanpain

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Ecoutez le podcast de Cédric Blanpain, cliquez ici

Cancer/ Fonds Gaston Ithier: subside de 700 000 € à un projet de recherche translationnelle ULB-Institut Bordet, lisez le communiqué de presse


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