H/F proposition de thèse pour comprendre le mécanisme d'activation du noyau cellulaire pendant la motil

Sujet de thèse :
La motilité cellulaire désigne le déplacement spontané des cellules. Cette fonction cellulaire a des conséquences sur le bien-être humain (cicatrisation) ou sur la santé (métastases cancéreuses). Les cellules de l'organisme migrent dans un environnement confiné où elles peuvent traverser activement des constrictions plus petites que leur noyau. Le noyau étant l'organite cellulaire le plus rigide, il pourrait, à première vue, limiter l'efficacité de la motilité cellulaire confinée. Or, ce n'est pas le cas : le noyau se déforme sous l'effet des forces actives du cytosquelette, qui le tirent et le poussent à travers les constrictions. Une autre observation concernant les cellules migrant dans des espaces confinés est que leur membrane se déforme en bulles qui grandissent et rétrécissent sous l'effet de l'auto-assemblage dynamique du cytosquelette, et ces blebs sont corrélés à la translocation cellulaire. Ces deux observations suggèrent un processus actif de
translocation du noyau que ce projet vise à dévoiler. L'augmentation de la motilité cellulaire étant une caractéristique des métastases cancéreuses, il est crucial de comprendre comment cette activation se produit.

Ce projet de thèse consiste à utiliser des systèmes expérimentaux microfluidiques contrôlés reproduisant la situation physiologique de la motilité cellulaire confinée et à observer le réarrangement de la membrane cellulaire, du cytosquelette et du noyau en fonction du temps,
de l'espace et de la taille des constrictions. La microscopie optique sera utilisée pour suivre la migration des cellules à travers les constrictions. Les expériences seront analysées par des méthodes de physique statistique et comparée à des modèles de motilité cellulaire et de translocation du noyau qui s'appliqueront aux trajectoires des cellules et des noyaux, y compris à des observables de ces trajectoires telles que les changements de forme cellulaire, nucléaire, et du cytosquelette.

Une collaboration avec des physiciens théoriciens du LPENS (Thierry Mora, Aleksandra Walczak et Vincent Hakim) permettra une analyse et des développements théoriques proches des données. Ce projet s'appuie sur une collaboration avec le département translationnel de l'Institut Curie, spécialisé dans l'état et la transition des cellules métastatiques. De plus, ce projet s'inscrit dans le cadre d'une collaboration avec Alain Karma et Herbert Levine de la Northeastern University, États-Unis.

Contexte :
sujet expérimental à forte composante théorique/analytique.