Couplage intercellulaire et synchronisation entre les horloges circadiennes périphériques – InSync

InSync est un projet de recherche à l'interface des mathématiques et de la biologie expérimentale et computationnelle, dont l'objectif principal est de déchiffrer les mécanismes intercellulaires responsables de la synchronisation des horloges circadiennes cellulaires, contribuant ainsi à la robustesse du système circadien au niveau de l'organisme, même en présence de conditions extérieures défavorables (alimentation irrégulière, travail de nuit, exposition à des chimiques nocifs).
Des travaux expérimentaux récents montrent que des oscillations circadiennes cohérentes sont préservées dans les organes périphériques indépendamment de l'horloge centrale dans le cerveau. Comme l’a montré l’un des partenaires, les horloges périphériques exhibent également des interactions bidirectionnelles avec le cycle de division cellulaire, essentielles pour l'homéostasie des organes. Rebondissant sur ces avancées, InSync propose d’utiliser des hépatocytes pour étudier les modes de communication intercellulaires à plusieurs échelles: de l’étude des phases et amplitudes de l'horloge d’une cellule à la synchronisation des horloges dans une population de cellules.
En combinant des expertises en biologie circadienne, en modélisation mathématique et dans le développement d'outils informatiques, InSync apporte deux contributions originales: (i) la production de sphéroïdes d’hépatocytes pour approcher l'environnement physiologique 3D des cellules du foie et évaluer des voies de signalisation paracrines candidates; (ii) le développement de modèles dynamiques de couplage local et de populations cellulaires pour fournir une vision multi-échelle d'un réseau d'horloges périphériques couplées.
En recréant un environnement fiable pour étudier la physiologie du foie et ses pathologies, le projet InSync aborde la coordination temporelle des cellules à l'échelle des tissus et des organes, afin de mettre en œuvre des stratégies préventives ou thérapeutiques visant à renforcer les rythmes circadiens.