ROLE DE LA RÉGULATION ÉPITRANSCRIPTOMIQUE DANS LES CELLULES MUSCULAIRES HUMAINES NORMALES ET DANS LE MODELE PATHOLOGIQUE DE LA MYOPATHIE DE DUCHENNE

Notre équipe s’intéresse aux mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans la régulation de l’expression génique au cours de la myogenèse en condition normale ou pathologique de la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD), maladie qui se caractérise par une dégénérescence des fibres musculaires. Plus particulièrement, nous étudions le rôle i) de l’épissage alternatif dans la régulation des programmes d’expression génique et ii) des mécanismes intrinsèques dans la régulation de la fonction des cellules souches adultes lors de la régénération musculaire. Ces approches peuvent à terme contribuer à l’identification de biomarqueurs de la DMD et au développement de thérapies ciblées.

Le projet de thèse vise à explorer la contribution des marques épitranscriptomiques dans ces processus. Comme les modifications épigénétiques qui se produisent sur l'ADN génomique et les histones, toutes les espèces d'ARN peuvent naturellement subir des modifications chimiques post-transcriptionnelles (PTMs) qui, dans de nombreux cas, ont un impact important sur le métabolisme des ARNs tels que l'épissage, la stabilité et la localisation spécifique à une cellule ou encore au contrôle de la traduction. La nature réversible de certaines de ces modifications sur l’ARN suggère une régulation dynamique en réponse aux signaux environnementaux, développementaux, de stress ou encore en conditions pathologiques.

Au cours de la thèse, le/la candidat(e) établira les profils d’expression d’un grand nombre de modifications de l'ARN (ARNm, ARNt, ARNr) présentes au cours de la quiescence et la différenciation myogénique des cellules musculaires primaires humaines en utilisant une stratégie d'analyse non ciblée basée sur la spectrométrie de masse (LC-MC/ MC). Une modification de ces profils dans le contexte DMD pourrait constituer une signature épitranscriptomique des cellules musculaires dystrophiques. Un deuxième objectif sera d’identifier les cibles des modifications d’intérêt au niveau des transcrits (epitranscriptomic microarray ou MeRIP-seq) ou tRNAs et de caractériser le rôle fonctionnel de ces modifications de l’ARN dans la régulation du programme myogénique (épissage ou stabilité des ARNs, traduction) en inhibant spécifiquement leurs effecteurs (Writers, Readers, Erasers) au cours du processus cellulaire normal et pathologique.

Ce projet devrait contribuer à identifier chez l'homme les mécanismes épitranscriptomiques impliqués dans la différenciation et la régénération musculaire en condition physiologique et dans le contexte pathologique de la DMD. Ces données pourraient permettre de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques efficaces afin de protéger le pool de cellules précurseurs du muscle ou de stimuler la réparation endogène. Une meilleure compréhension de la quiescence et de l'activation cellulaire est essentielle dans le cadre de la médecine régénérative et pourrait être appliquée à d'autres types de cellules souches adultes.

Le laboratoire de Physiologie et médecine expérimentale du cœur et des muscles PhyMedExp, est une unité mixte de recherche (INSERM, CNRS, Université de Montpellier) pluridisciplinaire fédérée autour de la physiologie et physiopathologie des tissus contractiles (muscles cardiaques, lisses et striés), et de leurs interactions avec leur environnement. Il rassemble plus de 150 personnes sur 6 équipes et développe une stratégie de recherche allant des structures élémentaires (gènes et molécules), à l’organisme entier, en passant par les cellules et les tissus.

Les principaux objectifs de l’unité sont d’identifier par une approche intégrative , les mécanismes moléculaires associés à la fonction musculaire en condition normale ou pathologique (cardiovasculaire, héréditaire , maladies musculaires acquises et iatrogènes, respiratoires, digestives).

Le véritable atout de PhyMedExp est d’allier recherche fondamentale et recherche translationnelle au service du patient, un défi facilité par son implantation sur le site de le CHRU Arnaud de Villeneuve de Montpellier, et l’interaction dans chaque équipe de chercheurs fondamentaux avec les chercheurs cliniciens et leurs services cliniques associés.

La thèse se déroulera au sein de l'Equipe 5 "Maladies neuromusculaires: génétique et physiopathologique"

Le projet développé par l’équipe porte sur l’étude des mécanismes impliqués dans la physiopathologie de maladies neuromusculaires héréditaires, principalement les dystrophies musculaires liées à des anomalies d’expression de la titine, les dystrophies musculaires de Duchenne et de Becker (dystrophinopathies) et la dystrophie facio-scapulo-humérale (FSHD).

Notre recherche repose sur une approche intégrée allant du patient et l’étude de l’expression phénotypique de la maladie (données cliniques et génétiques de cohortes de patients) jusqu’à une recherche plus fondamentale visant à explorer les bases moléculaires et cellulaires de la dérégulation de différents processus dans la cellule musculaire pathologique (expression génique, différenciation, régénération, métabolisme oxydatif, voies de signalisation du calcium, de l’homéostasie musculaire, … ).

Le sujet de thèse porte sur un nouvel axe de recherche développé au sein de l'équipe, portant sur l'étude de l'épitranscriptome, comme niveau supplémentaire de régulation de l'expression génique.

Au-delà d’une meilleure connaissance des mécanismes physiopathologiques impliqués, nos travaux ont également pour objectifs d’identifier des biomarqueurs (diagnostiques ou pronostiques) utiles pour le suivi des patients ou la mesure de la réponse aux traitements dans les essais cliniques, de contribuer à améliorer la prise en charge personnalisée des patients et de caractériser des cibles potentielles pour le développement d’approches thérapeutiques innovantes.

Le candidat doit avoir un diplôme de Master (ou un équivalent) et avoir des connaissances en biologie moléculaire, biologie cellulaire, génétique, régulation de l'expression.

Il doit avoir réaliser des stages en laboratoire dans ces domaines, et avoir acquis de l'expérience dans certaines des techniques d'étude de l'ADN, l'ARN (extraction, RT, PCR, qPCR), des protéines (western blot, immunomarquages), culture cellulaire, ... Des compétences dans les analyses bioinformatiques et statistiques sont un plus.

Le candidat doit être rigoureux, curieux, capable d'analyser et de restituer ses résultats en français et en anglais, et présenter un certain degré d'autonomie dans la conduite de sa thèse.