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Le 07 mars 2023
De 11h30 à 12h30

Lieu QCCanada
Conférence IRCM

Alexandre Mayran

Alexandre Mayran

Reconstruction du processus d’embryogenèse chez la souris grâce à des modèles de cellules souches embryonnaires auto-organisatrices

 (Titre traduit. Cette conférence aura lieu en anglais.)

Alexandre Mayran, PhD
Collaborateur scientifique
Institut Suisse de Recherche Expérimentale sur le Cancer (ISREC)
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)
Lausanne, Suisse

Cette conférence s’inscrit dans le calendrier 2022-2023 des conférences IRCM.


Lieu : 
Auditorium de l'IRCM
Accès par le 110, avenue des Pins O, H2W 1R7 Montréal


À propos de cette conférence
Au cours des dernières années, de nombreux modèles 3D in vitro d’embryons ont été développé. Ces derniers permettent de reproduire différentes étapes de l'embryogenèse des mammifères. Au cours de cette présentation, je discuterai de l’évolution rapide du domaine de l'embryogenèse synthétique et de l’utilité de ces modèles, non seulement pour remplacer l'expérimentation animale, mais aussi pour fournir des outils permettant d'accélérer le processus de découverte.

Nos travaux de recherche se concentrent notamment sur un modèle d'embryons post-implantation, nommés gastruloïdes. Ces derniers sont dérivés de cellules souches embryonnaires (CSE) murines qui peuvent être stimulées pour entamer un processus semblable à la gastrulation. Ces structures 3D peuvent imiter les embryons post-implantation et constituent un outil utile pour étudier l'embryogenèse précoce, qui est généralement limitée par l'implantation dans la paroi utérine. Les gastruloïdes subissent une diversification du destin cellulaire, brisent la symétrie et s'auto-organisent le long d'un seul axe antéro-postérieur sans nécessiter de signaux  externes de polarisation.

Ma présentation se concentrera majoritairement sur la compréhension du mécanisme moléculaire qui sous-tend l'auto-organisation des gastruloïdes et sa relation avec la spécification du destin cellulaire. Les embryons naturels dépendent de signaux provenant du tissu extra-embryonnaire, ce qui n'est pas le cas des gastruloïdes. Nous avons donc tenté de découvrir comment ces structures parviennent à atteindre une organisation semblable à celle des embryons.

Nous avons d'abord constaté que l'auto-organisation des gastruloïdes est associée à une transition épithélio-mésenchymateuse (TEM) accompagnée du remplacement de la E-cadhérine par la N-cadhérine. À l’aide d’une combinaison de transcriptomique sur cellule unique et d'imagerie à haute résolution temporelle des gastruloïdes, nous avons découvert que la complétion de la TEM, contrairement à son initiation, est régulée différemment d’un type cellulaire à l’autre au sein des gastruloïdes. Ensuite, en générant une série de lignées de SCE génétiquement modifiées, nous avons disséqué le processus de TME et sa fonction au cours du développement des gastruloïdes. Il fut intéressant de noter que toutes les étapes de la TEM ne sont pas nécessaires à l'auto-organisation : interférer avec la N-Cadhérine n'a eu aucun impact sur l'auto-organisation. Cependant, la répression de la E-Cadhérine est cruciale pour une bonne organisation des gastruloïdes et, en son absence, les gastruloïdes s'allongent fréquemment sur plusieurs axes. Enfin, cela a également un fort impact sur la différenciation des cellules gastruloïdes.  Les proportions du destin cellulaire et le rythme de différenciation des deux principales lignées gastruloïdes (ectoderme et mésoderme) sont sévèrement affectés.
En somme, nous proposons qu'une interaction entre l'acquisition du destin cellulaire et la TME soit critique pour l'auto-organisation du gastruloïde.

À propos d'Alexandre Mayran
Alexandre Mayran a grandi à Strasbourg, en France, et a déménagé à Montréal pour poursuivre ses études supérieures ici, à l'IRCM. Il a complété son doctorat en 2019 dans l’unité de recherche du professeur Jacques Drouin, où il étudiait l'activité de remodelage de la chromatine des facteurs pionniers de transcription pendant la spécification cellulaire de l'hypophyse. Ensuite, il a obtenu une bourse du programme scientifique Frontières humaines (HFSP) pour effectuer sa formation postdoctorale au laboratoire du professeur Denis Duboule, à l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne. Là, ses travaux de recherche visaient à comprendre comment les modèles in vitro d'embryogenèse sont capables de s'auto-organiser d'une manière qui ressemble aux embryons naturels. Il a récemment obtenu un financement pour étudier comment nous pourrions améliorer ces modèles in vitro afin de mieux imiter les embryons naturels et pour développer des outils et des méthodes moléculaires permettant d'étudier les processus de développement tels que la structuration et la régulation des gènes à l'aide de pseudo-embryons.

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