Etude de la mécanique et des mécanismes responsables du repliement tissulaire pour la formation d’un tube épithélial – MorphoTube

La formation de tubes épithéliaux est un processus essentiel chez tout animal pour construire des organes chargés de diriger des facteurs vitaux de l'extérieur vers l'intérieur, de l'intérieur vers l'extérieur ou au sein des animaux (exemples : la nourriture et l'eau à travers le système digestif, l'air à travers les poumons, ou le sang à travers les vaisseaux sanguins). Par conséquent, le développement de tubes joue un rôle clé dans la vie multicellulaire organisée en couches stratifiées et dans laquelle un intérieur et un extérieur sont établis. Comprendre les mécanismes (processus biologiques et moléculaires) et la mécanique (forces physiques) responsables de la formation de tubes épithéliaux est donc critique pour comprendre l'émergence de formes de vie complexes et décrypter comment des troubles de la tubulogenèse, résultant d'un échec de la formation de tubes (exemples : spina bifida, polykystique renale, ou atrésie trachéale) peuvent émerger. Dans le règne animal, la formation de tubes est généralement initiée par la formation d'une poche tissulaire. Malgré l'observation universelle de ce processus chez plusieurs animaux et pour la mise en place d'un grand nombre d'organes, les mécanismes et la mécanique responsables de l'émergence de la poche tissulaire restent mal connus. Pour étudier ce processus, nous proposons d'utiliser l’embryon de l'oursin de mer Paracentrotus lividus, et d'étudier plus précisément le développement de l’archentéron : un tube épithélial qui émerge sous la forme d'une poche tissulaire au niveau de la plaque végétative et qui au final formera le tube digestif de la larve d'oursin. Les embryons d'oursins sont un système biologique simple et puissant, idéal pour les études mécaniques in vivo, la segmentation en 4D assistée par ordinateurs des cellules et des tissus, les analyses moléculaires et la modélisation mathématique. Avec ce projet, nous visons à tirer parti de nos travaux préliminaires afin d'obtenir une compréhension approfondie des mécanismes et de la mécanique à l'origine de la formation de poche tissulaire pour la formation de tubes épithéliaux au cours du développement animal. Ensemble, ce projet permettra de mettre en lumière les fondements de ce processus clé du développement et il aura aussi le potentiel de fournir à long terme une nouvelle compréhension fondamentale de la façon dont les tubes épithéliaux se forment et comment leur formation peut éventuellement mal tourner.