Un cytomètre trieur de cellules pour mieux comprendre les maladies neurologiques et psychiatriques
Porteur du projet : Nathalie ROUACH – Centre Interdisciplinaire de Recherche en Biologie, Collège de France (Paris)
Titre du projet : Maladies neurologiques et psychiatriques dans le contexte du développement, de la plasticité et de la robustesse cérébrale
Équipement financé grâce à l’opération Rotary-Espoir en Tête 2021 et sélectionné par le Conseil Scientifique de la FRC : un cytomètre en flux FACS pour un montant de 200 000 €
Description de l’équipement
La cytométrie en flux est une technique qui permet de compter et mesurer les propriétés de cellules, molécules ou particules en suspension, aussi bien quantitativement que qualitativement (taille, nombre, contenu, morphologie…). Cette technique est très utilisée en biologie pour distinguer différentes catégories de cellules présentes dans un fluide en fonction de marqueurs cellulaires. Il est ainsi possible d’effectuer un tri cellulaire et récupérer uniquement les cellules désirées pour les étudier ultérieurement. Son principe repose sur l’analyse de signaux optiques et réactions d’immunofluorescence : les cellules sont colorées par des fluorochromes associés à des anticorps qui reconnaissent des antigènes particuliers sur la cellule. Elles sont ensuite excitées par un faisceau laser grâce à un système optique qui étudie la lumière transmise et la lumière diffractée ou réémise par le fluorochrome, ce qui permet ainsi de les trier en fonction de leurs caractéristiques.
L’acquisition d’un cytomètre trieur de cellules de dernière génération, le BD FACS Melody, permettra au Centre de Recherche Interdisciplinaire en Biologie (CIRB) du Collège de France de remplacer ses équipements devenus obsolètes : datant de plus de 10 et 15 ans respectivement, les équipements actuels du CIRB ne sont pas assez sensibles pour détecter de petits compartiments tels que les noyaux des cellules et ne peuvent pas détecter non plus certaines combinaisons de fluorochromes. Les cytomètres récents relèvent efficacement ces défis en utilisant les différences de signatures spectrales d’émission pour détecter ces combinaisons et en utilisant des lasers et des détecteurs spécialisés pour la détection de petites particules.
Un consortium de 7 équipes du CIRB qui s’intéressent aux maladies neurologiques et psychiatriques dans le contexte du développement, de la plasticité et de la robustesse du cerveau bénéficieront grandement de ce nouvel équipement. Le projet global vise à aborder ces différentes pathologies par l’étude de sous-populations de cellules du cerveau afin de déchiffrer leur développement, leurs rôles et leurs fonctions spécifiques. L’accès, l’isolement et l’analyse de ces sous-populations nécessitent la capacité de trier les cellules de manière fiable à l’aide de marqueurs spécifiques. L’utilisation d’un cytomètre compétitif de dernière génération permettra à ces groupes de recherche d’analyser les cellules d’intérêt avec une fiabilité, reproductibilité et efficacité maximales en garantissant la pureté des populations cellulaires.
Les chercheurs analyseront notamment le phénotype et le rôle des astrocytes humains dans l’épilepsie, la nature des interactions vasculaires dans le cerveau dans différentes conditions pathologiques comme la maladie d’Alzheimer, les phénotypes des cellules immunitaires anormalement recrutées dans des conditions pathologiques comme dans la sclérose en plaques, la réponse des cellules immunitaires pendant le développement pré et post-natal, ou encore le développement de la connectivité neurale et de l’organisation des circuits sous-tendant diverses maladies, telles que les troubles du spectre autistique ou la schizophrénie. Collectivement, les équipes espèrent pouvoir déchiffrer les signatures moléculaires de sous-populations neurales, telles que les neurones, les microglies, les astrocytes, les cellules endothéliales et immunitaires dans diverses conditions pathologiques. À terme, l’objectif est de mieux comprendre leur implication respective dans des maladies neurologiques et psychiatriques.
Ce nouveau cytomètre trieur de cellules sera exploité sous la supervision d’un ingénieur qualifié du CNRS, dont l’expertise permettra de concevoir et de mener ces expériences de tri complexes utilisant des cellules de modèles murins et de cerveaux humains post-mortem. L’équipement sera également mis à la disposition de la communauté scientifique locale.
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Crédit photo: © INSERM
Nathalie Rouach est neurobiologiste, directrice de recherche à l’Inserm et dirige le laboratoire « Interactions Neurogliales dans la Physiopathologie et les Pathologies Cérébrales » au sein du Centre Interdisciplinaire de Recherche en Biologie du Collège de France. Ses recherches visent à déterminer si et comment les interactions neurones-glie jouent un rôle direct dans le traitement de l’information cérébrale. En particulier, son équipe explore les modalités moléculaires et les conséquences fonctionnelles des interactions astrocytes-neurones dans divers contextes physiologiques et pathologiques, tels que la mémoire, les interactions sociales, l’épilepsie ou la déficience intellectuelle.
Témoignage de Nathalie ROUACH, porteuse du projet :
« Ce matériel sera décisif pour isoler et décoder les fonctions spécifiques de sous-populations de cellules neurales au cours du développement afin de mieux comprendre et soigner les maladies neurologiques et psychiatriques. Mon rêve est de pouvoir utiliser la thérapie cellulaire, consistant à greffer des cellules thérapeutiques, pour soigner durablement les maladies neurologiques et psychiatriques ».
Cet équipement sera installé au sein du Centre Interdisciplinaire de Recherche en Biologie du Collège de France (CIRB – Paris)
