Développement du néocortex humain : migration et division asymétrique des cellules souches neurales – HuMANS

Au cours de l’évolution récente, le néocortex des primates, et plus particulièrement encore celui des humains, a connu une très importante augmentation de taille. Cette expansion est reflétée par une amplification embryonnaire d’une sous-population de cellules souches neurales, les cellules de la glie radiaire basales (bRG). Du fait de leur rareté dans les modèles d’études tels que la souris, les mécanismes moléculaires assurant le fonctionnement des cellules bRG ont été peu explorés.
L’objectif majeur de ce projet est d’identifier les mécanismes – dépendant du cytosquelette – régulant l’expansion du cerveau humain, en nous focalisant sur les cellules bRG. En particulier, nous identifierons la façon dont les cellules bRG colonisent le néocortex en développement et se divisent asymétriquement afin de générer des neurones. Pour ce faire, nous allons utiliser les méthodes d’imagerie en temps réel de tissu fœtal et d’organoïdes cérébraux humains, récemment développées au laboratoire.
Nous caractériserons les mécanismes régulant la migration des cellules bRG dont nous pensons qu’elle se produit en deux phases distinctes : une première étape interphasique, relativement lente mais permettant un mouvement sur de longues distances, et une seconde phase mitotique, à l’inverse rapide mais de plus faible amplitude. Nous identifierons les forces et contraintes contrôlant ces deux phases et analyserons de quelle manière elles contribuent à la dissémination des cellules bRG au cours du développement du néocortex humain.
Nous identifierons les mécanismes par lesquels les cellules bRG se divisent asymétriquement. En utilisant une méthode développée récemment permettant de coupler la microscopie en temps réel à l’immunofluorescence, nous étudierons le rôle de l’extension cytoplasmique basale des cellules bRG dans le maintien du destin souche de ces cellules. Nous étudierons les mécanismes régulant le positionnement du fuseau mitotique des cellules bRG et analyserons la relation fonctionnelle entre l’orientation du fuseau, le fait d’hériter du prolongement basal après division et le destin des cellules souches neurales.
Ce projet permettra de mettre à jour des événements cellulaires essentiels pour le développement du cerveau humain et l’expansion considérable qu’il a connu au cours de l’évolution.