Un trieur de cellules nouvelle génération pour isoler et caractériser des cellules neurales spécifiques

Publié le : 10 décembre 2024

Porteur du projet : Cédric MAURANGE – Institut de Biologie du Développement de Marseille (IBDM)

Titre du projet : Un cytomètre en flux de paillasse pour l’isolation rapide de populations spécifiques de cellules neurales en vue de leur caractérisation multiomique

Équipement financé grâce à l’opération Rotary-Espoir en Tête 2024 et sélectionné par le Conseil Scientifique de la FRC : un trieur de cellules de nouvelle génération pour un montant de 200 000 €.

 

« C’est pendant [les premiers mois de la vie] que les cellules souches prolifèrent et fabriquent les neurones et cellules de la glie qui seront présentes tout au long de la vie (….) Etant donné la complexité du cerveau, c’est un défi majeur que de comprendre en détail pourquoi et comment la perturbation d’un processus moléculaire se répercute sur la prolifération des cellules ou l’organisation des réseaux neuronaux et est à l’origine d’une maladie. Merci de soutenir la recherche fondamentale sur le cerveau ! Comprendre les causes d’une maladie, c’est ouvrir de nouvelles perspectives pour la traiter.- Cédric Maurange

 

Description de l’équipement :

 

Quel est l’équipement acquis ?

Les nouvelles technologies permettent maintenant de décrire les caractéristiques moléculaires d’un tissu, cellule par cellule. Cela est particulièrement adapté à l’étude du cerveau en raison de la grande diversité des types de cellules qui le composent. Néanmoins, cela requiert de pouvoir isoler les populations cellulaires d’intérêt en vue de leur analyse. L’équipement acquis permet de trier et d’isoler des cellules spécifiques à partir de tissus, d’où son nom de « trieur de cellules ».

 

A quoi servira l’équipement ?

L’équipement acquis sera installé au sein de l’Institut de Biologie du Développement de Marseille (IBDM) et servira à plusieurs équipes dont le but est de comprendre comment le cerveau « se fabrique » et comment des défauts de fabrication peuvent engendrer des maladies, par exemple des tumeurs cérébrales ou l’autisme.

 

Que permet cet équipement ?

Ces équipements existent depuis longtemps, mais ont toujours été complexes d’utilisation et d’entretien ce qui nécessitait d’avoir en permanence un espace et un personnel dédié. Ainsi, peu d’institut pouvaient se permettre d’en avoir en son sein, et pour des chercheurs d’un institut comme l’IBDM, trier des cellules nécessitait une logistique complexe pour pouvoir utiliser un trieur dans un autre institut de recherche avec un risque accru de dégradation de l’échantillon biologique. Le trieur de cellules MACSQuant Tyto qui sera acquis dispose de nouvelles technologies qui permettent à la fois de simplifier considérablement son utilisation tout en augmentant sa robustesse, et d’être beaucoup plus doux avec les cellules, permettant d’obtenir à la fin du processus de tri, une population de cellules bien moins stressée. Ainsi les cellules obtenues seront en meilleure santé et les résultats biologiques obtenus seront de meilleure qualité.

 

En particulier, quels sont les projets qui bénéficieront de l’équipement ?

Au moins 5 équipes de l’institut utiliseront le trieur de cellules MACSQuant Tyto.

• L’équipe du Dr Maurange utilisera le trieur pour isoler des cellules du cervelet de poulet afin de mieux comprendre les mécanismes à l’origine des médulloblastomes, le cancer du cerveau le plus fréquent chez l’enfant.
• L’équipe du Dr Cremer isolera des cellules souches neurales du cerveau de modèles murins pour comprendre comment une classe de petits ARN (les microARN) participent à la formation du cortex.
• L’équipe du Dr Fasano étudiera comment la diversification des neurones est affectée par des mutations dans le gène Tshz3, impliqué dans certaines formes d’autisme.
• L’équipe du Dr Bertrand utilisera le trieur pour étudier comment l’identité des neurones est déterminée dans le vers nématode alors que le Dr Mann étudiera comment certaines cellules de la glie favorisent l’innervation de certaines tumeurs.

 

Premières utilisations de l’équipement :

 

L’Institut de Biologie du Développement de Marseille s’est équipé en 2025 d’un cytomètre de nouvelle génération. Cet appareil permet aux équipes étudiant le développement cérébral, les cancers et les troubles du spectre autistique d’obtenir des données de qualité inégalée.

« Nous sommes reconnaissants au Rotary-Espoir en Tête à la Fondation pour la Recherche sur le Cerveau pour les actions qu’ils mènent chaque année pour aider la recherche fondamentale sur le cerveau. Cette aide est absolument nécessaire pour maintenir un bon niveau de compétitivité dans les laboratoires français et pour permettre à termes le développement de nouveaux traitements pour les pathologies touchant cet organe complexe et fragile. »

À quoi sert cet équipement et comment est-il utilisé aujourd’hui ?

Cet équipement est déjà bien utilisé par la communauté scientifique locale. Plusieurs équipes de l’IBDM y ont régulièrement recours, et d’autres ont également manifesté leur intérêt. En moyenne, l’appareil est utilisé une à deux fois par semaine, et cette fréquence devrait continuer d’augmenter.

Comment cet équipement va-t-il évoluer dans les prochains mois ?

L’arrivée récente de nouveaux équipements complémentaires, comme un compteur de cellules et un système Chromium de 10x Genomics, va permettre de développer son utilisation.

Quel est l’impact pour la recherche locale ?

Ces nouveaux outils permettront de réaliser plus facilement des analyses très fines à l’échelle de la cellule unique, renforçant ainsi les capacités de recherche et le rayonnement scientifique au niveau local.

L’équipement

Quels sont les premiers résultats ?

Le tri de cellules (ou de leurs noyaux) permet de sélectionner précisément les cellules qui intéressent les chercheurs, par exemple des cellules souches du cerveau ou des cellules tumorales. En étudiant ensuite les gènes actifs dans ces cellules, les scientifiques peuvent mieux comprendre ce qui se dérègle dans certaines tumeurs chez l’enfant. Ces travaux aident à décrypter l’origine et le développement de ces cancers, avec l’objectif de mettre au point des traitements plus efficaces et mieux ciblés.