Exploration du rôle de l'horloge circadienne dans la régulation des fonctions de NLRP3 au cours du développement tumoral : vers une approche thérapeutique fondée sur la chronothérapie // Exploring the Role of the Circadian Clock in Regulating NLRP3 Functi

Le cancer du poumon demeure l'une des principales causes de mortalité liée au cancer dans le monde, avec un succès thérapeutique limité en raison d'une forte variabilité interindividuelle et de la résistance aux traitements génotoxiques. Des travaux récents suggèrent que l'horloge circadienne, un système moléculaire de régulation temporelle des processus cellulaires sur un cycle de 24 heures, pourrait moduler l'efficacité des traitements en influençant la capacité de réparation de l'ADN dans les tissus sains et tumoraux. Toutefois, les interactions entre l'horloge circadienne et la réponse aux dommages de l'ADN (DDR), en particulier face aux cassures double brin (DSB), restent encore mal caractérisées.
NLRP3, historiquement connu pour son rôle dans l'activation de l'inflammasome, a récemment émergé comme un régulateur clé de la voie de signalisation ATM, qui coordonne la réparation des DSB et la surveillance du génome. Nos données préliminaires révèlent que NLRP3 est exprimé de manière rythmique dans les cellules épithéliales pulmonaires et interagit avec les répresseurs centraux de l'horloge biologique (CRY1/2), formant des complexes dynamiques dont la composition varie en fonction du moment de la journée et du stress génotoxique. De manière notable, la perte de NLRP3 altère l'activation d'ATM et compromet l'efficacité de la DDR, suggérant un rôle suppresseur de tumeur potentiel dans le cancer du poumon non à petites cellules (NSCLC), où son expression est fréquemment diminuée.
Ce projet vise à décrypter la régulation temporelle des fonctions de NLRP3 dans le maintien de l'intégrité génomique et à explorer son potentiel en tant que cible de la chronothérapie. Nous proposons : (1) de caractériser le contrôle circadien de la localisation de NLRP3 et de son activité dans la DDR dans des modèles cellulaires épithéliaux et tumoraux synchronisés ; (2) de définir son interactome temporel via le marquage de proximité APEX2 couplé à la spectrométrie de masse ; et (3) de développer une stratégie innovante de phénotypage par Cell Painting afin de relier les signatures morphologiques circadiennes à la fonction de NLRP3 et d'identifier des fenêtres thérapeutiques spécifiques aux patients.
En articulant chronobiologie moléculaire, imagerie à haut contenu et thérapie du cancer, ce projet apportera des connaissances nouvelles sur la régulation circadienne du génome et contribuera au développement de stratégies thérapeutiques personnalisées basées sur le temps biologique.
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Lung cancer remains one of the leading causes of cancer-related mortality worldwide, with limited therapeutic success due to high inter-patient variability and resistance to genotoxic therapies. Recent findings suggest that the circadian clock, a molecular timekeeping system regulating cellular processes over a 24-hour cycle, may modulate treatment outcomes by influencing DNA repair capacity in healthy and malignant tissues. However, the interplay between the circadian clock and the DNA damage response (DDR), particularly in response to double-strand breaks (DSBs), remains poorly defined. NLRP3, traditionally known for its role in inflammasome activation, has recently emerged as a key regulator of the ATM signaling pathway, which orchestrates DSB repair and genome surveillance. Our preliminary data reveal that NLRP3 is rhythmically expressed in lung epithelial cells and interacts with core clock repressors (CRY1/2), forming dynamic complexes whose composition is shaped by time-of-day and genotoxic stress. Notably, NLRP3 loss impairs ATM activation and DDR efficiency, positioning it as a potential tumor suppressor in non-small cell lung cancer (NSCLC), where its expression is frequently downregulated. This project aims to unravel the temporal regulation of NLRP3 function in genome maintenance and explore its potential as a chronotherapy target. We will (1) characterize the circadian control of NLRP3 localization and DDR activity in synchronized epithelial and cancer cell models; (2) define its time-resolved interactome using APEX2 proximity labeling and mass spectrometry; and (3) develop a novel Cell Painting-based phenotyping strategy to link circadian morphological signatures with NLRP3 function and identify patient-specific therapeutic windows. By bridging molecular chronobiology, high-content imaging, and cancer therapy, this project will provide novel insight into circadian genome regulation and support the development of time-based strategies for personalized cancer treatment.
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Début de la thèse : 01/10/2025

Contrat doctoral

Concours pour un contrat doctoral

Université Claude Bernard Lyon 1

656 CanBioS - Cancérologie, Biologie, Santé de Lyon

Ce projet requiert un(e) candidat(e) fortement motivé(e), ayant une formation solide en biologie cellulaire et moléculaire, idéalement avec une première expérience en imagerie cellulaire, culture de cellules humaines et/ou analyses fonctionnelles de la réponse aux dommages de l'ADN. Une connaissance préalable en chronobiologie ou un intérêt marqué pour les rythmes circadiens serait un atout majeur, compte tenu de la nature temporelle du projet. En effet, certaines expériences devront être réalisées à des horaires précis (matin, soirée, nuit) afin de capturer les différentes phases circadiennes ; une bonne organisation, de la rigueur et une certaine flexibilité horaire seront donc indispensables. Les périodes de travail de nuit (ponctuelles) seront planifiées à l'avance et accompagnées de temps de récupération adapté, afin de respecter le bien-être du/de la doctorant(e). Le/la candidat(e) devra également apprécier le travail en équipe dans un environnement multidisciplinaire, être à l'aise avec la communication scientifique en anglais, et montrer un intérêt pour l'analyse d'images ou de données complexes, en lien avec la plateforme de biologie computationnelle.
This project requires a highly motivated candidate with a solid background in cell and molecular biology, ideally with initial experience in cell imaging, human cell culture, and/or functional analysis of the DNA damage response. Prior knowledge of chronobiology or a strong interest in circadian rhythms would be a major asset, given the time-dependent nature of the project. Some experiments will need to be carried out at specific times (morning, evening, night) in order to capture different circadian phases; good organizational skills, attention to detail, and schedule flexibility will therefore be essential. Occasional night-time work sessions will be scheduled in advance and followed by appropriate recovery time to ensure the well-being of the PhD student. The candidate should also enjoy working as part of a team in a multidisciplinary environment, be comfortable with scientific communication in English, and show a strong interest in image or complex data analysis in collaboration with the computational biology platform.