Biologie du développement et cellules souches
Le Département Biologie du Développement et Cellules Souches vise à mieux comprendre les mécanismes du développement embryonnaire, de l’épigénétique et de la biologie des cellules souches. En utilisant divers modèles (tels que C. elegans, les embryons d’oiseau, la drosophile, le poisson zébré, la souris, les cellules humaines et les organoïdes) et des approches et techniques de pointe (analyses moléculaires en génome entier ou au niveau du gène, étude en cellule unique, imagerie quantitative, bio-informatique, etc.), nous concentrons nos efforts autour de trois grands domaines :
- la régulation de l’expression des gènes et épigénétique : nous cherchons à élucider les mécanismes par lesquels l’(épi)génome répond et transmet l’information, au cours de la mitose et à travers les générations ; ceci à l’échelle de la cellule, de l’organisme entier ou encore en situation de stress.
- la morphogenèse, transition et destin cellulaire : quels mécanismes régissent le destin cellulaire, l'auto-organisation et la régulation des tissus, ainsi que la forme et la taille des organes ?
- la biologie des cellules souches : nous étudions la manière dont les cellules souches adultes se forment et contribuent au maintien et/ou à la régénération des tissus, au cours du vieillissement, et en contexte normale ou pathologique, tel qu’au sein de tumeurs ou lors d’infections.
Nos principaux travaux en 2025
Les cellules cancéreuses resserrent l’étau autour de leurs voisines
Les cellules cancéreuses peuvent se multiplier dans nos tissus en détruisant les cellules saines voisines par le biais d’un processus nommé « compétition intercellulaire mécanique ». Léo Valon et Alexis Matamoro-Vidal, de l’unité « Mort cellulaire et homéostasie des épithéliums », ont découvert un nouveau mécanisme exploité par les cellules cancéreuses pour tuer leurs voisines : elles les encerclent et les compriment jusqu’à la mort en formant une ceinture contractile.
Current Biology, 9 Octobre 2025
Plasticité des ventricules dans le syndrome d’hétérotaxie
Le fonctionnement du cœur s’appuie sur deux circulations parallèles, bien qu’asymétriques, assurées par le ventricule droit et le ventricule gauche. Dans le syndrome d’hétérotaxie, une anomalie de la mise en place de l’asymétrie gauche-droite entraîne de graves malformations cardiaques, notamment une malposition ventriculaire. Audrey Desgrange et ses collègues ont mis en évidence une plasticité inattendue de la position des ventricules au cours du développement de l’hétérotaxie, identifiant ainsi une nouvelle étape de la morphogenèse cardiaque.
Science Advances, 19 septembre 2025
Le rôle de la mécanique dans la formation des premiers tissus embryonnaires
Arthur Michaut et ses collègues démontrent que la tension générée par la migration vers l’extérieur de la délimitation de l’embryon précoce entraîne une transition morphologique. Les cellules cylindriques sont étirées de manière élastique pour prendre une forme squameuse. Il convient de noter que cette transition réversible coexiste avec des flux irréversibles de liquide tissulaire qui déterminent la formation de l’axe corporel au stade précoce. Cette étude met en évidence un comportement mécanique inédit, selon lequel les tissus embryonnaires peuvent se comporter à la fois comme un fluide et comme un solide, en fonction du type de forces qui s’exercent sur eux.
Current Biology, 21 avril 2025
Nos principaux travaux précédents
En 2024
Nr5a2 : un régulateur central du développement embryonnaire précoce
L'embryogenèse précoce est pilotée par des facteurs de transcription (FT). Nicola Festuccia et ses collègues ont utilisé des modèles murins pour démontrer que le FT NR5A2 contrôlait l’expression de FT spécifiant la lignée et de gènes impliqués dans la mitose, le maintien des télomères et la réparation de l’ADN. NR5A2 coordonne la prolifération, la stabilité génomique et la spécification de la lignée en assurant un développement correct de la morula.
Science, 4 octobre 2024.
La vie sur terre : un tournant dans l’évolution
L’évolution des muscles cervicaux découle du réarrangement de groupes musculaires ancestraux chez les poissons pour soutenir le crâne lorsqu’il s’est détaché de la ceinture scapulaire pour permettre la vie terrestre. Nous suggérons que cette innovation résulte de changements subtils dans le développement embryonnaire, ce qui offre un éclairage sur le passage à la vie terrestre et les origines des troubles du développement de la tête et du cou.
Nature Communications, 4 décembre 2024.
En 2023
Un nouveau modèle basé sur les cellules souches pour étudier la formation des gonades chez l’homme
Anu Bashamboo et ses collègues de l'unité de Ken McElreavey ont créé un nouveau modèle in vitro de formation de gonades humaines. Ils ont mis au point de nouveaux protocoles pour générer, à partir de cellules souches pluripotentes humaines,des cellules somatiques de la gonade. Celles-ci ont été utilisées pour comprendre comment une mutation génétique peut engendrer une pathologie du testicule. Ce modèle constitue un outil puissant pour comprendre le développement des gonades et ses anomalies, ainsi qu'un premier pas vers la formation de gamètes in vitro.
Science Advances, 4 janvier 2023.
Une exploration spatio-temporelle de la régulation des gènes
La régulation des gènes nécessite la rencontre physique de différents éléments génétiques, mais que se passe-t-il lorsqu'ils sont éloignés les uns des autres sur un même chromosome ? En couplant la microscopie de haute précision pour visualiser en temps réel la transcription des gènes et des modèles physiques de la dynamique 3D de la molécule d'ADN, Thomas Gregor et ses collègues ont montré que la régulation des gènes est moins sensible à la distance génomique que prévu, ce qui permet des contacts rapides à de longues distances.
Science, 29 juin 2023.
L’origine génétique et embryologique d’une malformation cardiaque rare
Sigolène Meilhac et son équipe, en collaboration avec l’hôpital Necker-Enfants Malades, se sont intéressés à une maladie cardiaque congénitale rare dont l’origine est inconnue, appelée cœur croisé. Cette maladie correspond à un croisement des flux sanguins cardiaques gauche et droit. En identifiant le premier modèle murin de cette maladie, ils ont montré que le gène Grebl1 était impliqué dans l’apparition de cette malformation. Cette étude permet d’éclairer les mécanismes développementaux transformant le tube cardiaque embryonnaire en un cœur à 4 chambres.
Developmental Cell, 6 novembre 2023.