Principles of cell and tissue organization
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Les cellules communiquent en permanence avec leur environnement extracellulaire et les cellules voisines : elles échangent des signaux et des substances nutritives dont elles ont besoin pour vivre (homéostasie). Dans notre laboratoire, nous étudions le processus fondamental appelé endocytose, au cours duquel les cellules absorbent de telles molécules. Tout d’abord, la membrane cellulaire entoure ces molécules et se replie vers l’intérieur pour les internaliser. Les nutriments et les signaux pénètrent dans les cellules, enrobés dans de petites poches rondes appelées vésicules. Une fois à l’intérieur de la cellule, ces vésicules se déplacent vers les différents compartiments cellulaires pour livrer leur chargement à la bonne destination.Ces molécules peuvent enfin être dirigées vers le centre digestif de la cellule, le lysosome, où elles sont dégradées.

L’endocytose n’est pas seulement un mécanisme de capture de substances nutritives, c’est également un mode de communication et de régulation cellulaire : ce processus régule des décisions comme par exemple quels signaux doivent atteindre l’intérieur de la cellule ? Combien de temps sont-ils actifs ? À cet égard, l’endocytose est un mécanisme qui contrôle l’entrée de signaux et la traduit en fonctions cellulaires : la croissance et la mort cellulaire (prolifération et apoptose), l’acquisition de l’identité cellulaire (différenciation) et la communication entre les cellules voisines (signalisation).

Métabolisme hépatique

Nous nous intéressons à la compréhension des défauts de l’endocytose menant à des maladies chez l’homme. Pour ce faire, nous nous concentrons sur le foie, l’organe métabolique clé de notre corps.  Nous étudions la manière dont les cellules hépatiques communiquent les unes avec les autres pour former un tissu complexe et comment les défaillances survenues dans l’endocytose peuvent perturber la fonction hépatique et ainsi entraîner des troubles du métabolisme et une cholestase.

Maladies infectieuses

Les agents pathogènes utilisent l’endocytose pour envahir des cellules et contaminer l’organisme hôte. Nous nous intéressons plus particulièrement au Mycobacterium, l’agent infectieux responsable de la tuberculose, une maladie qui tue environ 1,7 million de personnes par an. Nous souhaitons identifier de nouvelles substances chimiques qui entraînent la destruction du Mycobacterium par le mécanisme de défense de l’hôte. À cet effet, nous élaborons des approches informatiques permettant de surveiller les changements du système de l’endocytose en réponse à des médicaments nouveaux et actuels et ainsi comprendre leur mécanisme d’action. Ces connaissances peuvent mener à l’élaboration de nouveaux traitements plus efficaces non seulement contre la tuberculose, mais aussi contre d’autres maladies infectieuses.

Maladies neurodégénératives

La maladie de Huntington est un trouble neurodégénératif qui endommage la coordination musculaire et la capacité cognitive. Nous avons découvert que l’endocytose est perturbée dans le cadre de la maladie de Huntington et nous utilisons actuellement une combinaison alliant bioinformatique et analyses chimiques afin de comprendre le mécanisme exact. En collaboration avec la Fondation CHDI, notre objectif est de contribuer à la découverte de nouveaux médicaments pour lutter contre cette maladie.

Développement technologique à des fins thérapeutiques

Enfin, nous utilisons l’endocytose pour développer des technologies d’administration ciblée de molécules à des tissus ou des organes spécifiques. Nous nous servons notamment de l’endocytose pour apporter de petits ARN interférents synthétiques (ARNsi) au foie en vue de stopper l’expression de gènes d’intérêt. Cette stratégie peut être employée afin d’étudier la fonction génétique dans le foie, mais elle peut aussi servir de méthode pour interrompre l’activité de gènes déclencheurs de maladies et par conséquent, contribuer au développement de traitements cliniques. Notre but ultime dans ce projet est de développer des méthodes d’administration d’ARNsi à des tissus et organes spécifiques, ces méthodes pouvant être utilisées à des fins thérapeutiques.

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