Matrice Extracellulaire et Dynamique Cellulaire MEDyC


Présentation Générale de l'unité

Bienvenue sur le site de l’Unité MEDyC.

Notre unité de recherche, sous la cotutelle de l’Université de Reims-Champagne-Ardenne et du CNRS (UMR CNRS/URCA N° 7369), a été à nouveau labellisée au 01 Janvier 2018. Elle présente la particularité d’être totalement transdisciplinaire puisqu’elle associe des biologistes, des biophysiciens, des informaticiens, des physico-chimistes et des cliniciens pour une approche transversale de phénomènes biologiques.

Le projet scientifique de l’Unité est totalement centré sur une approche post-génomique des interactions entre cellules et matrice extracellulaire, appliquée au décryptage des mécanismes qui contribuent, d’une part, à la modulation de la progression tumorale et, d’autre part, aux phénomènes de vieillissement de la matrice extracellulaire, une « niche » pour le développement de maladies dégénératives, en particulier dans la paroi artérielle.

En ce qui concerne la modulation de la progression tumorale, nous nous focalisons sur le rôle du remodelage de la matrice extracellulaire par les enzymes protéolytiques. Celui-ci est, en effet, un phénomène essentiel pour l’invasion des tissus environnant la tumeur par les cellules cancéreuses. Il est, de plus, capable de générer la libération de peptides appelés matrikines, qui régulent de nombreuses fonctions des cellules tant tumorales que stromales et réalisent un véritable « signalome » extracellulaire. A l’aide de plusieurs modèles in vivo et in vitro, nous étudions les mécanismes mis en jeu dans ces phénomènes et leur implication dans le contrôle de la progression tumorale.

En ce qui concerne le vieillissement, nous nous focalisons sur le vieillissement de la matrice extracellulaire des gros vaisseaux lié, d’une part, aux modifications post-traductionnelles tardives non-enzymatiques des protéines de la matrice extracellulaire (glycoxydation et carbamylation), particulièrement dans certains contextes physiopathologiques (diabète sucré ou insuffisance rénale chronique) et, d’autre part, à la protéolyse matricielle accrue, aboutissant à la fragmentation de l’élastine, à la libération de matrikines et aux troubles fonctionnels qui en découlent (augmentation de la rigidité vasculaire, formation de calcifications, processus athérosclérotiques et thrombotiques). A l’aide de différents modèles in vivo et in vitro, nous caractérisons les mécanismes impliqués dans le remodelage vasculaire lié au vieillissement et les pathologies associées.

Dans le développement de ces études, nous privilégions les approches transversales à l’interface Physique-Biologie-Bioinformatique en associant, pour la résolution des questions posées, les méthodologies biologiques (biochimie, biologie moléculaire, biologie cellulaire, …), biophotoniques (microscopie confocale, imagerie 3D et 4D, les spectroscopies et la modélisation moléculaire (modélisation par homologie, dynamique moléculaire, arrimage moléculaire et étude des interactions molécules/molécules). L’adossement à différentes plateformes technologiques de haut niveau (supercalculateur Romeo (PIA 1 equip@meso GENCI), plateau de modélisation moléculaire multiéchelle (PIA 1 RENABI-IFB), plateau d’imagerie du petit animal (PPF), plateau d’imagerie cellulaire et tissulaire (label IBISA) dont nous avons été les initiateurs s’avère un atout important pour les approches que nous développons. Nous identifions de nouvelles cibles pharmacologiques et de nouvelles molécules à forte potentialité d’applications thérapeutiques (matrikines anti-tumorales, molécules anti-vieillissement tissulaire), visant une pharmacologie ciblée sur la matrice extracellulaire, et de développer de nouveaux outils pour le diagnostic et le pronostic.

Pour le prochain contrat quinquennal, notre attention reste focalisée sur la compréhension des mécanismes moléculaires qui régissent les interactions entre la cellule et son microenvironnement au travers d’approches originales à l’interface physique-biologie.

Ainsi, au sein de l’Unité, l’équipe « modélisation moléculaire et imagerie multiéchelles » (MIME) permet d’associer les approches issues de la bioinformatique et de la virtualisation aux études expérimentales faisant appel à la spectroscopie moléculaire afin de proposer des solutions et des outils adaptés à l’exploration de systèmes complexes aux différentes échelles caractérisant le vivant.

Au niveau de la région Champagne Ardenne, l’UMR 7369 s’inscrit naturellement dans les axes stratégiques qui ont présidé à la définition de la Smart Specialisation Strategy, en particulier la question du vieillissement et de la qualité de vie des populations.

Au niveau national, l’UMR 7369 s’inscrit aujourd’hui comme une entité de référence, largement reconnue dans le domaine de la biologie de la matrice extracellulaire, avec de nombreuses collaborations tant académiques qu’industrielles.

Au niveau international, enfin, nous bénéficions d’une reconnaissance qui se traduit par un réseau de collaborations et de partenariats solides qui ont conduit à des publications de qualité ainsi qu’à l’obtention de contrats de recherche européens.

Au total, l’UMR 7369 MEDyC développe un projet de recherche interdisciplinaire visant à élaborer des approches et des méthodologies originales à l’interface physique-biologie-bioinformatique et permettant d’appréhender les mécanismes moléculaires soutenant les interactions cellules-matrice extracellulaire. Nos travaux permettent l’identification de nouveaux biomarqueurs pertinents et d’actifs thérapeutiques innovants susceptibles de contribuer à la mise en place de stratégies alternatives aux traitements actuels.