Sujet de thèse : Stress Minéral et Santé – Imagerie et histologie des nanoparticules de calcium-phosphate en physiopathologie

Contexte scientifique : Le vieillissement humain s’accompagne de perturbations du métabolisme hydrominéral, conduisant à la perte de masse osseuse, à des calcifications pathologiques des tissus durs (micropétrose ostéocytaire, arthropathies microcristallines du cartilage) et mous (calcinoses artérielles, néphrocalcinoses, tendinopathies calcifiantes) [1]. Ces anomalies sont possiblement liées à l’accumulation pathologique de différentes espèces de nanoparticules contenant des calcium-phosphate (calciprotéines, vésicules matricielles) dans les tissus et le sang [2].  Dans les tissus où ces nanoparticules persistent, elles sont responsables d’un stress minéral (trouble inflammatoire, oxydant, minéralisant) [3].

Le projet de thèse consiste à valider des modalités d’imageries innovantes permettant de localiser et quantifier précocement ces nanoparticules minérales toxiques dans différents tissus humains et murins. Plusieurs modèles physiopathologiques, en routine à SAINBIOSE, seront utilisés pour nos validations [3]. Cette recherche repose sur des techniques avancées d’imagerie développées au laboratoire dans le cadre d’une déclaration d’invention déposée auprès de l’INSERM.

La cartographie des particules minérales dans les tissus transparisés (Biologie Spatiale) est réalisée en microscopie à feuillet de lumière (plateforme LUMEX) et en microscopie confocale. Ce travail doit aboutir à la validation de nouveaux outils (en complément du score T50 [4]) dédiés au diagnostic physiopathologique du stress minéral. L’atlas des dépôts nanoparticulaires en fonction du temps d’exposition à un stress minéral devrait fournir des pistes pour comprendre et lutter contre ce stress.

Travaux à réaliser :

1. Développement et optimisation de techniques d’imagerie :
   • Modélisation en hydrogels chargés en calcium-phosphate.
2. Expérimentations sur modèles murins :
   • Atlas du stress minéral sur tissus ex-vivo rendus transparents (Zeiss LS7).
   • Analyse quantitative des nanoparticules (collaboration EUR Manutech-Sleight).

3. Études sur tissus humains :
   • Validation des techniques sur des échantillons humains obtenus en partenariat avec le CHU de Saint-Étienne (biopsies tissulaires et liquidiennes).
4. Développement de biomarqueurs cliniques :
   •  Contribution à la rédaction de brevets et d’articles scientifiques.

Profil recherché : Nous recherchons un(e) candidat(e) motivé(e) et rigoureux(se), avec :

• Un Master en biologie, biomédecine, ingénierie biomédicale ou biophysique.
• Expérience pratique en imagerie biomédicale (microscopie optique ou confocale) et analyse de données.
• Des bases solides en biologie cellulaire, physiologie osseuse ou biochimie.
• Compétences en expérimentation animale (formation et autorisation souhaitées).
• Des compétences en gestion de projet et une capacité à collaborer dans un environnement multidisciplinaire.
• Une curiosité scientifique et un fort intérêt pour les innovations médicales.

Encadrement et collaborations :

• Directeur de thèse : Dr. Alain Guignandon (Ph.D, HDR., SAINBIOSE – INSERM U1059 ).
• Ingénieur impliqué dans le projet et la déclaration d’invention : Arnaud Vanden-Bossche (IEHC Inserm, SAINBIOSE – INSERM U1059)
• Collaborations :
  • EUR Manutech-Sleight, CHU de Saint-Étienne,
  • Plateformes d’imageries LUMEX et FOLEAS.

Ce que nous offrons :

• L’accès à des infrastructures de pointe (plateformes LUMEX, FOLEAS, SAINBIOSE).
• Des techniques innovantes d’exploration des tissus vivants en 3D jusqu’aux nano-échelles.

Financement :

• Contrat doctoral de 3 ans, octobre 2025- septembre 2028 au sein de l’Ecole doctorale Sciences Ingénierie Santé et le projet est soutenu par la Fondation UJM.

Lieux de travail : Laboratoire SAINBIOSE (U1059) Campus Santé Innovations & Plateforme LUMEX, Campus Manufacture, Université Jean Monnet, Saint-Étienne.

Date limite de candidature : 28 mars 2025.

Références

[1] https://doi.org/10.1016/S0929-693X(24)00151-9

[2] https://doi.org/10.1155/2018/9182078

[3] https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.120.315697

[4] https://doi.org/10.3390/toxins14090637

SAINBIOSE is major research center in translational and basic biomedical research endorsed by Inserm (U1059), the Jean Monnet University of Saint-Etienne and the Mines Saint-Etienne School of Engineering. It was founded in 2016, stemming from the pionner initiative of Saint-Etienne universities in the years 2000’s to bring together Engineering and Health Sciences together within a University Hospital campus (current campus santé where SAINBIOSE is located).

SAINBIOSE gathers together 8 research groups (150 staff) organized in 2 teams: the DVH team working on hemostasis and vascular dysfunctions, and the LBTO team working on osteoarticular physiopathology and engineering.

The common goal shared by all SAINBIOSE is to develop multiscale models (in silico and in vitro) for better understanding and adressing the interactions between inflammation and mechanobiology in cardiovascular and osteoarticular diseases. To achieve this, SAINBIOSE develops a scientific strategy based on a unique combination of scientific expertise spanning molecular and cellular biology, biomechanics and biomaterials, pharmacology and clinical translation. This approach generates both fundamental and translational advances applied to the global challenge of improving health and well-being for ALL.

Profil recherché : Nous recherchons un(e) candidat(e) motivé(e) et rigoureux(se), avec :

• Un Master en biologie, biomédecine, ingénierie biomédicale ou biophysique.
• Expérience pratique en imagerie biomédicale (microscopie optique ou confocale) et analyse de données.
• Des bases solides en biologie cellulaire, physiologie osseuse ou biochimie.
• Compétences en expérimentation animale (formation et autorisation souhaitées).
• Des compétences en gestion de projet et une capacité à collaborer dans un environnement multidisciplinaire.
• Une curiosité scientifique et un fort intérêt pour les innovations médicales.