Mécanismes Moléculaires de la Migration des Cellules Tumorales

 

Le décès des patients atteints de cancer est souvent la conséquence de la dispersion des cellules cancéreuses, ou migration cellulaire, depuis la tumeur primaire jusqu’à des sites distants, pour y former des métastases. Les travaux de notre équipe visent à mieux comprendre ce processus, notamment dans le contexte du cancer du sein, dans l’objectif de favoriser l’émergence de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblant la formation des métastases.

En bref...

Le cytosquelette d’actine est connu comme un des acteurs principaux de la migration cellulaire. Par contre, la contribution des microtubules, un autre élément majeur du cytosquelette, reste bien moins connue. Nos travaux passés ont identifié  une voie de signalisation qui contrôle la stabilisation des microtubules à l’avant de la cellule et ont démontré son importance pour déterminer la direction de migration. Nos projets actuels visent à identifier et à caractériser, aux niveaux structural et fonctionnel, des complexes protéiques qui contrôlent les propriétés dynamiques des microtubules et donc la migration cellulaire. Plus récemment, nous nous sommes intéressés aux septines, des constituants encore mal connus du cytosquelette, qui apparaissent comme un élément régulateur du processus oncogénique et notamment de la migration cellulaire; nos travaux visent à déterminer de quelle manière leur capacité à interagir avec les filaments d’actine et/ou les microtubules contribue à leur mode d’action.

Par l’étude des mécanismes qui coordonnent l’organisation du cytosquelette, filaments d’actine, microtubules et septines, nous espérons pouvoir mettre en évidence des processus fondamentaux qui permettent à la cellule tumorale de se déplacer, et constitueraient autant de cibles potentielles pour de futures thérapies.

La cellule en migration

Plus de détails...

Une voie de signalisation oncogénique régulant la dynamique des microtubules

La surexpression du récepteur à tyrosine kinase ErbB2/HER2 dans le cancer du sein est associée à des formes agressives de la maladie. Nos travaux passés visaient à décrypter les voies de signalisation par lesquelles ErbB2 promeut la migration des cellules tumorales et la formation de métastases et à déterminer notamment la contribution des microtubules. Nous avions identifié la protéine Memo comme un nouvel effecteur d’ErbB2 qui contrôle la capture des microtubules à l’avant des cellules en migration, un processus qui s’avère nécessaire à la réponse chimiotactique. Nos travaux montrent que l’expression de Memo est associée à un pronostic défavorable et qu’elle favorise la formation de métastases pulmonaires. Nous avons ensuite montré que sa fonction impliquait la relocalisation, via la GTPase RhoA et son effecteur la formine mDia1, d'un complexe de capture des microtubules incluant le suppresseur de tumeur APC et la spectraplakine, ACF7, au front de migration. APC et ACF7 appartiennent à une famille de protéines appelées +TIP, qui s’associent avec le bout + des microtubules, grâce à leur interaction avec la protéine EB1.

                                           

 Identification de complexes associés à EB1

Dans le but de comprendre les mécanismes qui régulent la dynamique des microtubules au cours de la migration, nous avons caractérisé le réseau d’interactions protéine-protéine d’EB1, par analyse systématique des protéines associées par spectrométrie de masse.

Nous avons notamment identifié un groupe de protéines précédemment associé aux centres nucléateurs des microtubules. Par cartographie moléculaire et analyse par spectrométrie de masse du complexe natif, nous avons montré qu’EB1 s’associait avec une isoforme particulière de la Myomégaline, SMYLE, pour former un complexe de très haut poids moléculaire avec la protéine d’échafaudage AKAP9, la protéine kinase A et la protéine centrosomale, CDK5RAP2. SMYLE interagit aussi indirectement avec le γ-TuRC, principal complexe de nucléation des microtubules. L’inactivation du complexe associée à SMYLE inhibe la nucléation et l’acétylation des microtubules, avec des conséquences sur la capture des microtubules et la migration cellulaire ; mais aussi sur la formation des microtubules astraux dans les cellules en mitose et l’orientation du fuseau mitotique en métaphase.

           Mode d'action potentiel du complexe associé à SMYLE (Bouguenina et al, PNAS 2018)

 

Ces résultats illustrent le fait que les complexes associés à EB1 peuvent réguler la dynamique des microtubules à des niveaux très différents : nucléation, croissance ou capture/ancrage des microtubules. Ils soulignent aussi que des complexes similaires régulent la fonction des microtubules au cours de la migration et de la division cellulaire, suggérant donc un impact potentiel sur différents aspects du processus oncogénique.

 Les projets en cours

Nos travaux actuels poursuivent la caractérisation d'autres complexes régulant la dynamique des microtubules, dans la cellule en migration, mais aussi durant la mitose, au niveau moléculaire par l’utilisation d’approches protéomiques/phospho-protéomiques et structurales et au niveau fonctionnelle par des approches d’imagerie cellulaire.

Enfin, la fonction des microtubules ne peut être étudiée isolément, car elle dépend du contexte cellulaire et des interactions avec les autres éléments du cytosquelette. Alors que la septine 9 était généralement considérée comme étant pro-oncogénique, nous avons montré que les isoformes de septine 9 s’associaient de manières spécifiques avec les filaments d’actines et les microtubules et avaient des effets opposés sur la migration cellulaire. Nous poursuivons l’étude du mode d’action de septine 9 dans la migration tumorale et sa contribution  potentielle à la progression métastatique.

                                      septin et actin

L'équipe

 

 

Rejoindre l'équipe « Mécanismes moléculaires de la migration des cellules tumorales »

Master 1 et 2 et thèses :

Le laboratoire accueille des étudiants stagiaires en Master 1 et 2, dans le cadre de l’école doctorale des Sciences de la Vie et de la Santé d’Aix-Marseille Université. Les étudiants désirant poursuivre en thèse pourront postuler aux bourses de l’école doctorale.

L’accueil en thèse peut également se faire directement au niveau de la thèse, sous réserve de présentation au concours de l’école doctorale, ou de l’obtention d’un autre type de financement.

Les candidats à un stage post-doctoral sont incités à contacter le laboratoire au plus tôt, afin de permettre le montage d’un projet, à soumettre pour soutien financier par les organismes caritatifs. 

 

Poste d’ingénieur en biologie cellulaire à Marseille

Dans le cadre d’un projet soutenu par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR), un poste d’ingénieur (IR/IE) d’une durée de 12 mois est à pourvoir au sein de l’équipe « Migration des cellules tumorales » du Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille (CRCM).

Le candidat titulaire d’un Doctorat, ou d’un Master avec une expérience démontrée, dans le domaine de la biologie, aura en charge l’analyse de la fonction d’une protéine associée aux microtubules dans la division cellulaire et l’organisation épithéliale. Pour cela, il sera fait appel à des techniques d’imagerie cellulaire : microscopie en temps réel - spinning disk- et microscopie confocale, mais aussi de biochimie et de biologie moléculaire.

Une bonne maitrise des techniques de microscopie est très souhaitable. La connaissance des logiciels d’analyse d’images serait bienvenue. Le candidat devra connaitre les techniques de base de laboratoire (culture cellulaire, transfection de cellules, immunomarquage, biochimie…).

Le candidat devra faire preuve d’organisation et d’autonomie dans son travail, tout en travaillant en coordination avec les autres membres de l’équipe et des plateformes technologiques.

Localisation:

Le Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille (CRCM) avec 19 équipes dédiées à la recherche, 15 plateaux techniques et près de 400 personnes est un site d’excellence dans le domaine de la recherche en cancérologie implanté au sein de l’Institut Paoli-Calmettes, centre régional de lutte contre le cancer.

Pour postuler :

Faire parvenir un CV ainsi qu’une lettre de motivation au Dr. Ali Badache ali.badache@inserm.fr

Date souhaitée de prise de fonction : 1er février 2019.