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Un prix de l'Académie des Sciences pour un chercheur du centre de recherche en myologie

Bruno Cadot, chercheur dans l’équipe de Marc Bitoun, au centre de recherche en myologie a décroché un des prix tremplin « de coopération bilatérale en recherche – ASEAN » de l’Académie des Sciences conjointement avec son collègue Brian Burke du Skin Research Institute of Singapore.

Bruno Cadot a intégré le centre de recherche en myologie en 2007 pour étudier les noyaux cellulaires au cours de la formation des cellules musculaires. Au fil des recherches, l’équipe a identifié les mécanismes qui permettaient de déplacer le noyau dans la fibre musculaire, et ont retrouvé certaines protéines qui étaient localisées à l'enveloppe nucléaire comme décisives pour ce mouvement au travers d'une connexion spécifique entre le noyau et le cytosquelette dans les cellules musculaires. L’équipe s'est rendue compte que pour soigner certaines maladies musculaires qui sont caractérisées par des noyaux déformés ou des noyaux mal placés, les protéines qui se situent au niveau de l’enveloppe nucléaire pouvaient être une cible thérapeutique. Ces protéines, Nesprines et SUNs, forment un complexe qui établit un pont entre le cytosquelette et le nucleosquelette, permettant ainsi la transmission d’une information mécanique à l’intérieur du noyau. Tout dernièrement, en continuité avec leur travaux précédents, l’équipe Cadot-Burke a réalisé une première expérience dans un modèle de souris sur la mutation dans la lamine (la lamine est une protéine de l'enveloppe interne du noyau, importante pour sa rigidité, et qui interagit avec le matériel génétique). L’absence de Lamine reproduit le phénotype de dilatation cardiaque rencontré dans certaines Laminopathies, avec des noyaux présentant des déformations et des souris qui meurent rapidement après la naissance.  L’hypothèse est que ces déformations sont dues aux forces générées par le cytosquelette sur le noyau et qu’une modulation de ces forces pourrait contrebalancer la perte de rigidité du noyau due à l’absence de Lamine. C’est pourquoi la protéine Nesprine-1 (protéine à l’extérieur de l’enveloppe nucléaire qui fait le lien entre le squelette de la cellule et le squelette du noyau) a été modifiée pour empêcher son ancrage dans l’enveloppe nucléaire dans un modèle de souris n’exprimant pas la Lamine. Les souris qui n'ont pas de lamine et auxquelles on modifie la protéine Nesprine-1 récupèrent un cœur normal et vivent leur belle vie de souris.

Coupes transversales de muscles sain, en régénération et dans deux pathologies différentes, colorées par hématoxyline-éosine (cytoplasme en rose, noyaux en bleu), illustrant les changements de position des noyaux (illustration de gauche)

Schéma de l'enveloppe nucléaire avec le complexe LINC qui forme un lien entre le cytosquelette et le nucleosquelette (illustration de droite)

 

Ces travaux ont été présentés pour le prix tremplin ASEAN, qui permet de financer et continuer des collaborations déjà existantes. Bruno Cadot travaille depuis plusieurs années avec Singapour et grâce à ce prix pourra continuer à échanger pendant les deux années à venir. Cela implique des échanges entre laboratoires et notamment des étudiants qui seront accueillis en France et à Singapour. Le laboratoire de Singapour travaille surtout sur l'aspect souris car ils ont une expertise en développement de modèles murins.
 
Bruno Cadot travaille sur l’aspect fondamental des mécanismes et de l'organisation de la cellule musculaire en lien avec sa fonction. Sa fonction première est la contraction et ses résultats indiquent que celle-ci peut être affectée si les noyaux ne sont pas placés au bon endroit dans la cellule. Certaines maladies sont caractérisées par des noyaux déformés, d’autres par la position du noyau dans la cellule. Il étudie et filme les cellules vivantes, maintenues tout au long du processus de formation de fibres musculaires. Par exemple, lors d’un suivi, sur 3 jours, on voit les cellules qui fusionnent pour former des myotubes, avec leurs noyaux qui se déplacent et s’organisent dans la cellule. Ainsi, lors de la formation d'une fibre musculaire, plusieurs types de déplacements ont pu être identifiés : suite à la fusion d’une cellule avec une fibre, les noyaux migrent vers le centre, puis s'étalent le long de la fibre, avant de se disperser vers la périphérie, puis, au stade ultime, quelques noyaux s'agglutinent au niveau de la jonction au neurone moteur.