Introduction

Malgré les grandes avancées de la biologie du développement, les mécanismes qui sous-tendent la morphogenèse et l’homéostasie des organes adultes ne sont encore que superficiellement compris. Les cellules souches somatiques jouent un rôle essentiel dans la croissance du développement et dans le maintien de l’homéostasie des tissus adultes ; la manière dont ces cellules coordonnent les signaux morphogénétiques et la spécification du destin au cours du développement est une question fondamentale à la base de la formation des tissus. Toutefois, l’absence d’un modèle permettant de recourir à des méthodes de résolution in vivo de cellules uniques et de 4D a constitué une limitation majeure pour aborder cette question. En laboratoire, nous étudions comment les cellules souches s’engagent dans la différenciation tout en conservant leur potentiel d’auto-renouvellement et leur plasticité. Nous souhaitons définir les signaux contrôlant l’homéostasie des cellules souches adultes et la spécification de la lignée, dans le but final d’obtenir des connaissances mécanistes sur la morphogenèse des organes, ainsi que sur les étapes critiques de la transformation maligne. Notre objectif principal est d’explorer les liens entre les réseaux moléculaires qui dictent le destin des cellules et le comportement cellulaire pendant la morphogenèse des tissus.

Projets et réalisations

Nos récentes découvertes sur la glande mammaire embryonnaire de souris nous ont amené.e.s à exploiter ce système comme un modèle idéal pour étudier l’intégration spatiale et temporelle de l’engagement des cellules souches. Nous avons découvert que les cellules souches mammaires s’engagent dans un destin cellulaire unipotent pendant une fenêtre de développement étroite qui coïncide avec les événements de ramification initiale qui génèrent l’arbre mammaire. Nous émettons l’hypothèse que les mêmes mécanismes contrôlant le passage de la multipotence à l’unipotence dans l’embryogenèse maintiennent également la plasticité des cellules adultes engagées.

Nous combinons des outils de traçage génétique in vivo de lignées de codes-barres couplés à des analyses de cellules uniques, à l’intervalle de temps de la morphogenèse de ramification, à la modélisation de la dynamique clonale et à des études fonctionnelles chez des souris mutantes, pour répondre aux questions fondamentales suivantes : i) Quels signaux déterminent l’identité et la puissance des cellules pendant le développement mammaire ? ii) Comment l’engagement du destin cellulaire est-il coordonné avec la morphogenèse de ramification ? iii) Les oscillations des signaux interviennent-elles dans la différenciation, instruisant la structuration des tissus au cours de la mammogenèse embryonnaire ? iv) Les signaux moléculaires entraînant la différenciation cellulaire au cours de l’organogenèse sont-ils récapitulés par les cellules adultes lors de la conversion des lignées ?

Impact

Nos projets de recherche visent à découvrir les circuits moléculaires qui régissent le développement des glandes mammaires et les mécanismes sous-jacents reliant des états spécifiques des cellules souches à la dynamique cellulaire au cours de la morphogenèse des tissus, faisant ainsi progresser fondamentalement notre compréhension de la façon dont les organes sont formés au cours du développement.
Plus généralement, nous avons l’intention de mieux comprendre le contrôle moléculaire du maintien des cellules souches adultes, ainsi que les mécanismes par lesquels la signalisation Notch contrôle la plasticité cellulaire dans des conditions normales et pathologiques.