Réseaux d'interactions cellulaires associés au développement cortical en conditions saine et pathologique – CALIN

Le cortex cérébral des mammifères est une structure laminaire complexe contenant une variété de types de cellules neuronales et non neuronales se développant de façon finement orchestrée et stéréotypée. La position laminaire finale et la spécificité synaptique de la plupart des types cellulaires corticaux sont bien décrites. De manière frappante, toute altération du déroulement développemental de l'un de ces processus, même pour un seul type de cellule parmi des dizaines, peut suffire à générer des troubles neuro-développementaux. Cependant, la façon dont la mise en place cette architecture cellulaire précise est régulée au niveau moléculaire reste mal inconnue. Plusieurs sources suggèrent un rôle des communications cellulaires via des interactions ligand-récepteur (LR). En utilisant une approche de RNAseq sur cellules uniques (scRNA-seq) chez la souris, nous avons généré un atlas bio-informatique qui prédit les communications cellulaires basées sur les interactions LR dans tous les types cellulaires pendant le développement du cortex somatosensoriel. L'interrogation de notre atlas pour les interactions LR connues démontre sa validité, mais de nouvelles interactions LR restent à découvrir pour interroger sa puissance en tant que générateur d'hypothèses. En parallèle, une technique appelée Multiplexed-Error Robust Fluorescence In Situ Hybridization (MERFISH) a été développée, qui permet d’imager des transcriptomes de cellules uniques in situ, ajoutant ainsi des informations précieuses sur l'expression spatiale. Nous allons : (i) tester des interactions LR prédites par notre atlas scRNA-seq pour un rôle dans le développement des microcircuits du cortex somatosensoriel, (ii) nous appuyer sur le MERFISH pour compléter notre atlas et pour caractériser le développement cellulaire du cortex somatosensoriel avec une haute résolution et (iii) utiliser MERFISH pour interroger les processus de développement altérés dans le cortex somatosensoriel d'un modèle de trouble neurodéveloppemental, la souris Neurod2 KO.