Biologie cellulaire des réseaux d’organites

Objectifs et enjeux

L’équipe de Kristine Schauer, « Biologie cellulaire des réseaux d’organites », étudie l’architecture des organites intracellulaires dans des conditions contrôlées de culture cellulaire, dans des contextes non pathologiques et cancéreux, en combinant des approches de bio-ingénierie et d’imagerie avancée en 3D. Les organites intracellulaires constituent des niveaux supérieurs d’organisation cellulaire qui agissent comme des intermédiaires fonctionnels entre le génotype et le phénotype, gouvernant ainsi le comportement cellulaire par une intégration multi-échelle.

Axes de recherche / projets principaux

Notre équipe étudie comment l’organisation cellulaire résulte de l’interaction entre programmes génétiques et contraintes physiques, et comment cette organisation détermine les fonctions et les réponses des cellules. Nous étudions notamment les interactions entre les propriétés physiques des matériaux, la tension membranaire, le cytosquelette d’actine et la mécanodétection des organites, tout en explorant l’organisation des organites comme biomarqueur. Ces connaissances fondamentales sont également appliquées à des problématiques cliniques, notamment l’optimisation du trafic des conjugués anticorps-médicament (ADC) et la régulation du trafic de PD-L1 dans le cadre des thérapies par inhibition des points de contrôle immunitaire.

Notre équipe étudie l’architecture intracellulaire des organites dans différents modèles cellulaires. Nous combinons des approches de bio-ingénierie, telles que la micro-structuration, la photopolymérisation 3D d’hydrogels, l’optogénétique et les essais de reconstitution in vitro, avec des techniques d’imagerie quantitative, notamment l’holotomographie. Ces approches nous permettent d’analyser quels organites se modifient, et de quelle manière, au cours de la progression du cancer, des traitements médicamenteux et de l’apparition des résistances thérapeutiques.

Résultats majeurs, perspectives et impacts

Nos résultats récents indiquent que l’agressivité tumorale converge au niveau des organites, en particulier des endosomes acides, qui constituent une plateforme logistique pour le tri, le recyclage et la dégradation cellulaires. Nous avons observé que le positionnement des endosomes acides devient plus périphérique dans plusieurs modèles de cancers agressifs, notamment le mélanome et le cancer de la vessie, favorisant des comportements cellulaires tels qu’une migration et une invasion accrues. Nous étudions actuellement le rôle des propriétés membranaires dans le positionnement des endosomes et évaluons si les signatures d’organites peuvent être utilisées comme biomarqueurs prédictifs des réponses aux traitements médicamenteux.