Modélisation de la différenciation et la sortie dans les centres germinatifs par analyses intégratives sur cellules uniques – MoDEx-GC

La maturation d’affinité des lymphocytes B (LB) dans les centres germinatifs (CG) est indispensable pour la genèse de réponses à anticorps de haute affinité après infection ou vaccination. Les lymphocytes B du CG de haute affinité sont sélectionnés et exportés du CG pour se différencier en lymphocytes B mémoire et en plasmocytes à longue durée de vie. Les mécanismes moléculaires associés à ce processus sont encore mal compris. Le projet MoDEx-GC vise à décrypter et modéliser les mécanismes impliqués dans la sortie et la différenciation des LB du CG en plasmocytes et en LB mémoire.
L’analyse transcriptomique à l’échelle de cellules uniques est une technologie émergente à fort potentiel pour l’étude des fonctions cellulaires hétérogènes des organes complexes. L’analyse bioinformatique des données issues d’analyses RNAseq sur cellules uniques (scRNAseq) permet l’identification de nouveaux types cellulaires ou de nouveaux sous-types fonctionnels, et autorise la reconstruction a posteriori de trajectoires de différenciation cellulaire. Ainsi, l’analyse par scRNAseq est particulièrement adaptée à l’étude de l’hétérogénéité des LB du CG. Cependant, pour relever les défis propres à la compréhension et à la modélisation de la dynamique fonctionnelle des LB du CG, il est nécessaire d’intégrer les analyses scRNAseq à d’autres paramètres spécifiques des LB activés, et d’utiliser plusieurs modèles in vivo pertinents.
Le projet repose sur l’analyse intégrative du phénotype, des mutations du BCR, et du transcriptome de LB du CG murins et humains uniques et de leur descendance, avec pour objectifs : (Objectif 1) la création de modèles des changements transcriptionnels dans les LB du CG murins et humains à l’échelle de cellules uniques, et (Objectif 2) le suivi de la différenciation et de la sortie des LB du CG. A partir de données scRNAseq intégratives, nous voulons reconstruire un modèle cyclique décrivant la dynamique transcriptionnelle des LB du CG, et identifier les fonctions biologiques activées à différentes étapes du continuum de progression des LB du CG lors de la maturation d’affinité. Les modèles murin et humain seront comparés pour identifier les programmes fonctionnels conservés entre espèces, et ceux qui sont propres à chacune. A partir de mesures intégratives sur les LB du CG en cours de différenciation, nous calculerons les vecteurs moléculaires qui dirigent la différenciation des LB du CG en LB mémoire et en plasmocyte. Ces vecteurs seront connectés aux modèles cycliques du CG afin d’identifier les points de sortie du CG et les programmes moléculaires associés.
En appliquant des techniques de pointe d’analyses intégratives dans des modèles in vivo pertinents, le projet MoDEx-GC aura un impact significatif en immunologie fondamentale des réponses B et en modélisation mathématique des processus de différenciation.