Plasticité de la cellule cancéreuse

Direction : Alain Puisieux - Directeur-Adjoint : Mathieu Gabut
 

Description

La diversité génétique et fonctionnelle des cellules malignes au sein d’une même tumeur (hétérogénéité intra-tumorale) et la plasticité des cellules cancéreuses sont des éléments fondateurs du processus de tumorigenèse et de progression tumorale, avec des conséquences majeures en termes de résistance aux traitements et de rechute.

Objectif général

L’objectif des équipes de ce département est de caractériser les mécanismes moléculaires à l’origine de l’hétérogénéité intra-tumorale, tant au niveau génétique que phénotypique et fonctionnel, avec le développement d’un axe fort visant à caractériser les cellules souches cancéreuses et leur évolution au cours du développement tumoral. Les principaux types de cancers étudiés par ces équipes sont les cancers du sein, le mélanome, les tumeurs gastro-intestinales et les glioblastomes.

Ce département est composé de 7 équipes de recherche toutes basées au Centre Léon Bérard

Equipe EMT et plasticité des cellules cancéreuses - Direction Alain Puisieux 

 

L’équipe d’Alain Puisieux cherche à mieux comprendre comment les processus protecteurs des cellules sont neutralisés lors du développement d’une tumeur. Elle a par exemple démontré que certains gènes, dont les fonctions sont normalement cantonnées à la vie embryonnaire, se trouvent anormalement activés dans de nombreux cancers. La réactivation de ces facteurs empêche les processus de mort et vieillissement cellulaires de fonctionner correctement, favorisant ainsi la prolifération de cellules à risque et le développement de tumeurs. De plus, au cours de la progression de la pathologie cancéreuse, ces anomalies permettent aux cellules de se détacher de la tumeur, d’envahir les tissus avoisinants et de disséminer à travers l’organisme, augmentant ainsi le risque de voir émerger des tumeurs secondaires (les métastases).

Le principal objectif de cette équipe est de mieux comprendre les mécanismes conduisant à l’activation anormale de ces gènes embryonnaires, pour tenter à plus long terme d’en neutraliser les fonctions et ainsi de développer de nouvelles approches thérapeutiques.

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Equipe Epissage alternatif et progression tumorale - Direction Didier Auboeuf

L’équipe s’intéresse à l’épissage alternatif et fait l’hypothèse que le mécanisme d’épissage alternatif pourrait permettre aux cellules tumorales de générer des protéines leur conférant de nouvelles propriétés et une plus grande capacité à s’adapter à leur environnement.
Les scientifiques de cette équipe concentrent leurs travaux sur ce mécanisme durant la progression tumorale en particulier au modèle du cancer du sein. Elle utilise pour cela des moyens puissants de bioinformatique et d’analyses génétiques ciblées ou à grande échelle.
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Equipe Domaines nucléaires et pathologies - Direction Jean-Jacques Diaz

 

Les nucléoles des cellules sont des structures nucléaires qui sont au cœur d’un processus essentiel pour la vie de la cellule. En effet, elles coordonnent l’assemblage des « usines à protéines », les ribosomes. Les ribosomes assurent ainsi, en suivant le « plan de montage » fourni par le code génétique, l’assemblage correct des acides aminés un à un. Au final, la chaine d’acides aminés formera une protéine, prête à remplir sa fonction. On peut supposer que toute altération qui va changer la qualité des ribosomes aura un impact sur la protéine et sur la vie de la cellule. Ainsi, quelques données très récentes montrent que certaines étapes de la formation des ribosomes sont perturbées lors du développement d’un cancer.
Les objectifs de l’équipe sont de déterminer si la formation des ribosomes et si les ribosomes eux-mêmes sont modifiés au cours de la progression tumorale, et si ces modifications participent au développement de la maladie. Les modèles d’études de l’équipe sont des cellules humaines de cancers du sein et de cancers digestifs. En lien avec les projets fondamentaux, l’équipe développe des projets de recherche plus appliqués.
A terme les marqueurs auxquels s’intéresse l’équipe pourraient être utilisés pour le développement de médicaments anticancer.
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Equipe Signalisation oestrogénique et cancer du sein - Direction Muriel Le Romancer

 

Les œstrogènes sont impliqués dans de nombreux processus physiologiques, notamment dans la reproduction, le développement du système nerveux central mais également dans les cancers du sein hormonodépendant.
Les traitements utilisés sont souvent limités par l'apparition de phénomènes de résistance. L'équipe de Muriel Le Romancer s'intéresse aux "voies de signalisation" des œstrogènes et comment leur dérégulation intervient dans les phénomènes de transformation cellulaire, comme celles observées dans le cancer.
Ce programme de recherche est basé sur l'utilisation de nouveaux modèles cellulaires et in vivo, ainsi que d'une grande banque de tumeurs du sein issues du Centre de ressources biologiques (CBR) du Centre Léon Bérard. Des méthodes globales d'expression des gènes seront aussi utilisées pour identifier les gènes dérégulés dans les phénotypes tumoraux et résistants. En parallèle, en collaboration avec le service d’anatomopathologie du CLB, l'équipe validera si les nouveaux marqueurs identifiés peuvent constituer de nouveaux outils dans le traitement du cancer du sein. Ce projet, qui implique des stratégies expérimentales complémentaires, devrait permettre d’identifier de nouveaux marqueurs pronostiques, et de proposer des outils thérapeutiques originaux.
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Equipe Signalisation, métabolisme et progression tumorale - Co-direction Ruth Rimokh & Germain Gillet

 

Les mécanismes impliqués dans l’apparition de tumeurs secondaires (les métastases) restent encore mal connus. Néanmoins, des données récentes montrent qu’un mécanisme, appelé la transition épithélio-mésenchymateuse, joue un rôle majeur dans l’apparition des métastases. Ce processus favorise la migration des cellules cancéreuses et l'invasion tumorale.

L’objectif du projet de recherche de l’équipe « Signalisation, métabolisme et progression tumorale »  est d’identifier les mécanismes impliqués dans la progression tumorale dans le cancer du sein. Les scientifiques s’intéressent plus particulièrement au rôle d’une protéine produite par l’organisme, le TGFβ (Transforming Growth Factor Beta), qui est connue pour jouer un rôle important dans le développement du cancer. Par exemple, des taux élevés de TGFβ sont observés dans de nombreuses tumeurs et sont souvent corrélés avec l’invasion et l’apparition des métastases.

Aujourd’hui, le renouveau des recherches dans le champ de la bioénergétique des tumeurs suggère que les perturbations du métabolisme des cellules cancéreuses pourraient jouer un rôle central dans le développement du cancer. L’équipe lyonnaise concentre ses travaux sur l’étude du TGFβ, des perturbations de la mort cellulaire et du métabolisme énergétique au cours de la progression tumorale. La caractérisation et la compréhension des mécanismes moléculaires responsables du processus tumoral pourront ainsi nous permettre d’identifier des marqueurs tumoraux et de nouvelles cibles thérapeutiques.

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Equipe Diversité du transcriptome des cellules souches - Direction Mathieu Gabut

 

Les cellules souches constituent une population de cellules rares ayant la capacité de changer d'identité pour former n'importe quel type de cellules qui constituent les organes. En plus de leur rôle dans la formation des organes lors du développement fœtal et infantile, il existe différents types de cellules souches qui sont présentes dans les tissus à l'âge adulte et qui contribuent à leur réparation tout au long de la vie.

Un grand nombre d'études suggère aujourd'hui que des altérations du génome des cellules souches, telles que des mutations, peuvent perturber leur rôle physiologique dans les tissus et leur confèrent la capacité de former des tumeurs dans différents organes : on parle alors de cellules souches cancéreuses. En plus de ces propriétés tumorigéniques, les cellules souches cancéreuses possèdent une résistance élevée aux traitements anticancéreux (chimiothérapie et radiothérapie) et sont au cœur des problématiques de réapparition des tumeurs après traitement.

Les travaux de recherche de l'équipe "Diversité du transcriptome des cellules souches" visent à mieux comprendre les mécanismes qui contrôlent le destin des cellules souches normales et des cellules souches cancéreuses responsables de tumeurs du cerveau afin de pouvoir définir de nouvelles stratégies thérapeutiques pour soigner ces cancers plus efficacement et d’accroitre la durée de vie des patients.

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Equipe Reprogrammation cellulaire et Oncogénèse – direction Fabrice Lavial

 

Notre organisme possède des mécanismes pour limiter la prolifération incontrôlée des cellules et ainsi empêcher le développement du cancer. Cependant, au cours de notre vie, certaines cellules réussissent à échapper à ces systèmes de contrôle pour devenir des cellules cancéreuses. Une meilleure compréhension des stratégies employées par ces cellules est un enjeu crucial pour mieux comprendre comment les pathologies cancéreuses réussissent à "émerger".
Dans ce contexte, l'équipe de Fabrice Lavial s'intéresse à un processus biologique appelé "reprogrammation cellulaire". Découvert en 2006, ce phénomène complexe permet à une cellule de changer complètement d'identité et d'acquérir de nouvelles propriétés, comme le font les cellules cancéreuses. Pour ce faire, la reprogrammation nécessite l'action de facteurs embryonnaires capables d'effacer la mémoire épigénétique de la cellule pour lui conférer un nouveau "programme". Au laboratoire, l'équipe dissèque le mode d'action de ces facteurs afin de développer de nouvelles approches thérapeutiques visant à limiter le développement tumoral.
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Développement, cancer et cellules souches - Michelina Plateroti

 

L’équipe de Michela Plateroti (directeur de recherche Inserm), composée de 5 personnes, est en provenance du CGphiMC (Campus de la Doua, Lyon). Cette nouvelle équipe, qui vient renforcer les expertises du nouveau département CRCL « Plasticité de la cellule cancéreuse », s’intéresse aux mécanismes responsables du développement, de l’homéostasie et de la tumorigenèse intestinale. Dans ce contexte, cette équipe cherche à mieux comprendre l’importance de l’intégration de plusieurs réseaux de signalisation au niveau des cellules souches et des progéniteurs des cryptes intestinales dans la muqueuse saine et les cancers. L’axe de recherche se tourne donc principalement vers la biologie des cellules dans le but d’améliorer la compréhension des mécanismes de la transformation cellulaire, du développement et de la progression tumorale.

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