Contrôle du destin des progéniteurs entériques : Intégration des réponses à l’EDN3/EDNRB, aux intégrines beta1 et à la rigidité tissulaire – ENSINTED

La compréhension des mécanismes contrôlant le développement embryonnaire et l'acquisition de maladies est essentielle à l'amélioration des traitements actuels ou en développement, y compris les thérapies cellulaires. Il est en particulier important d’élucider l’ensemble des mécanismes impliqués dans le maintien et le devenir des cellules souches, aussi bien pendant l’embryogenèse qu’au sein des tissus adultes. L’activité des facteurs de transcription modulant l'expression de certains gènes et la réponse aux signaux issus de l’environnement comme les facteurs de croissance, les peptides, les molécules attractives et répulsives, et l’adhérence intercellulaire et à la matrice extracellulaire sont des processus capables de réguler le devenir des cellules souches. Les propriétés mécaniques de l'environnement jouent également un rôle durant la morphogenèse et influencent le comportement des cellules en changeant leur forme, leur contractilité, prolifération, différenciation et migration. La mécano-transduction est ainsi capable de modifier l'expression d'un large éventail de gènes dits mécano-sensibles qui régissent ces processus. L’ontogenèse du système nerveux entérique (SNE) et la colonisation de l'intestin embryonnaire par les cellules de la crête neurale entérique (CCNE) constituent un modèle d’étude d’adhérence, de migration et de choix du devenir cellulaire. Des défauts de colonisation des CCNE résultent en une absence de ganglions entériques et conduisent à une obstruction intestinale sévère. La maladie de Hirschsprung (HSCR) est la principale neurocristopathie affectant le SNE. L’analyse génétique des maladies humaines associées à cette maladie et l’étude de modèles transgéniques ont permis d'identifier et de caractériser plusieurs gènes essentiels au cours du développement du SNE. La plupart de ces syndromes résultant de modifications multigéniques, il est maintenant indispensable de comprendre comment ces différents gènes interagissent les uns avec les autres et avec quels autres gènes ils coopèrent pour contrôler le développement du SNE. Dans ce projet, nous proposons d'utiliser des modèles de souris mutantes pour un ou plusieurs gènes, et un ensemble d’études génétiques, embryologiques, biochimiques et biophysiques afin d’analyser les interactions entre certains des gènes du SNE. Notre but est d’étudier leurs effets sur le contrôle du devenir des cellules souches entériques (ENSPC) en fonction des signaux environnementaux. Nous étudierons plus particulièrement les interactions entre l'endothéline-3, son récepteur EDNRB et les intégrines de type beta1, la principale famille des récepteurs à la matrice extracellulaire. Nous déterminerons comment se fait l’intégration des voies de signalisation en aval des ces récepteurs pour contrôler la prolifération, la survie, la différenciation des CCNE et ENSPC en fonction de leur environnement. En parallèle, nous analyserons le couplage entre mécano-transduction et morphogenèse afin de déterminer comment les propriétés mécaniques de l'intestin embryonnaire peuvent influencer la production, la survie, l'expansion et la spécification des ENSPC et moduler les propriétés migratoires des ENSPC et CCNE. Les résultats obtenus permettront de mieux comprendre la biologie de ces cellules et comment, en fonction du patrimoine génétique, se met en place un SNE parfaitement fonctionnel. Enfin, dans ce projet nous proposons de générer des cellules souches pluripotentes (iPS) issues de patients atteints de HSCR isolée ou syndromique. Le développement de techniques de culture cellulaire solides permettra leur amplification, leur reprogrammation et leur différenciation en neurones et cellules gliales du SNE. Ces étapes sont cruciales à la mise en place de nouveaux protocoles de thérapie cellulaire chez l’Homme afin de traiter les troubles liés à l’obstruction intestinale.