Développer des avatars cellulaires in silico pour prédire et diriger la migration cellulaire sur des vagues en mouvement – MovingCells

La migration guidée permet aux cellules d'atteindre leur cible et leur localisation définitive, comme durant l'embryogenèse. Nous avons montré in vitro que les surfaces courbes guident la migration cellulaire vers les zones concaves et ce, indépendamment de la gravité.
In vivo, la courbure de l’environnement cellulaire peut changer de manière dynamique. Ces changements de courbure sont-ils détectés par les cellules ? Peuvent-ils stimuler la migration cellulaire en continu ? Peut-on développer des substrats courbes déformables pour guider la migration ? Comment la migration cellulaire collective serait-elle influencée ?
Notre hypothèse est que la migration cellulaire peut être guidée en continu par des vagues qui avancent en surface.
Pour tester directement notre hypothèse, il faudrait un prototype fonctionnel qui soit capable de générer des profils de vagues qui soient eux-mêmes appropriés aux cellules, le tout sans connaître l'impact de cette courbure dynamique sur les cellules. Nous proposons de combiner des analyses in silico et in vitro pour dépasser ce verrou scientifique.
Nous avons développé un modèle in silico de migration cellulaire guidée par la courbure. Nous l’utiliserons pour prédire la migration sur les vagues et identifier les profils optimaux. Nous développerons un dispositif pour déformer le substrat et reproduire ces vagues. Nous testerons ces vagues sur des cellules pour fournir une preuve de concept. Nous analyserons la capacité cellulaire à détecter les vagues aux temps courts et en cours de migration à des temps plus longs.
Nous guiderons la migration cellulaire en direct en utilisant l'imagerie cellulaire, la prédiction in silico et les outils d'automatisation. Enfin, nous généraliserons notre analyse en considérant différentes lignées cellulaires et différentes échelles biologiques.
Le projet MovingCells est une proposition intégrée et pertinente pour déchiffrer les stratégies de migration cellulaire sur des surfaces en mouvement.