Ce projet cible les interactions entre cellules T leucémiques et stromales du thymus par suivi de molécule unique. Les leucémies lymphoblastiques aiguës T (T-ALL) résultent de la transformation maligne de cellules T en développement (appelées thymocytes). De mauvais pronostic, elles entrainent des rechutes dues à une résistance à la chimiothérapie. Les cellules épithéliales thymiques (TEC) et leucémiques se stimulent réciproquement, par des signaux méconnus dans le cadre de la leucémogenèse.
Nos données préliminaires montrent une surexpression graduelle de la cytokine membranaire RANKL (Receptor Activator of Nuclear factor κB Ligand) par les cellules émiques dans un modèle murin spontané de T-ALL et chez les patients T-ALL. De plus, l’ajout d’un anticorps bloquant anti-RANKL inhibe la croissance leucémique dans une coculture de cellules leucémiques et de TEC exprimant le récepteur RANK. Bien que son rôle dans la leucémogenèse soit inconnu, l’axe RANK/RANKL, impliqué dans plusieurs tumeurs solides, constitue une cible thérapeutique prometteuse.
Notre hypothèse est que les signaux échangés entre TEC et T-ALL jouent un rôle clé dans la leucémogenèse. L’enjeu est d’étudier les interactions RANK/RANKL au niveau des contacts entre TEC et T-ALL par vidéonanoscopie rapide, en déterminant l’intrication spatiotemporelle des voies RANK et TCR et leur dérégulation dans la T-ALL.
L’étudiant suivra la dynamique de RANK et RANKL avec de nouvelles stratégies d’étiquetage optimales pour le marquage de molécule unique, par les protéines HaloTag et SnapTag qui permettent la liaison spécifique de fluorophores organiques brillants et stables. Les mesures seront étendues au suivi simultané de TCR, HLA, RANK et RANKL, puis à des cellules T primaires ou leucémiques, issues de donneurs sains ou de patients.
Les interactions ligands/récepteurs aux contacts entre TEC et cellules T-ALL seront étudiées à l’aide de modèles cellulaires physiologiques et leucémiques et d’outils innovants d’analyse des trajectoires moléculaires, reconstituées par notre algorithme, le Multi-Target Tracing. L’étudiant utilisera voire développera un pipeline innovant de fonctions Matlab dédiées à la caractérisation de ces mesures de dynamique moléculaire.
L’enjeu est de déterminer l’organisation spatiotemporelle de RANK et RANKL au niveau des contacts cellulaires et d’évaluer son impact dans la leucémogenèse. Nous tenterons de perturber cette dynamique à l’aide d’un anticorps bloquant anti-RANKL, pour tester de nouvelles pistes thérapeutiques pour les T-ALL.
Ce projet de Master se situe dans un cadre plus général, allant de la molécule à l’organisme, avec des études in vitro à l’échelle moléculaire, et complétées par des études in vivo à l’aide de modèles murins uniques disponibles au Ciml, dans l’équipe du partenaire. Nous abordons les processus d’émergence et de dissémination de la leucémie in vivo, ainsi que la dynamique des ligands/récepteurs in vitro par suivi de molécule unique pour évaluer ses répercussions sur l’évolution des contacts entre cellules leucémiques et stromales.
Interdisciplinarité
Ce projet se situe à l’interface entre l’immuno-oncologie, la biophysique et l’analyse d’images par bioinformatique. Notre objectif est de caractériser la dynamique des interactions entre cellules leucémiques et cellules épithéliales thymiques, à l’échelle moléculaire. Le superviseur est un biophysicien, qui développe des méthodes originales de molécules unique, complétées par des analyses d’images dédiées à la vidéonanoscopie. La collaboratrice, immunologiste, est pour sa part spécialiste du rôle de l’axe RANK/RANKL au sein du thymus. Ces deux expertises sont complétées sur la thématique oncologique des processus de la leucémogenèse.
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