Projet : Étude de l'activation des enhancers mésenchymateux-spécifiques au cours de l'initiation de l'EMT

L'activation des enhancers type-cellulaire-spécifiques est due à un sous-ensemble spécifique de facteurs de transcription (TFs) appelés facteurs pionniers, qui peuvent s'associer à l'ADN nucléosomal ou hétérochromatique, permettant également l'occupation d'autres TFs via le repositionnement des nucléosomes, le recrutement de modificateurs de chromatine et/ou la protection des enhancers contre la méthylation de l'ADN. Chaque type cellulaire a sa combinaison de facteurs pionniers qui permet la structuration correcte de l'activité des enhancers nécessaire pour mettre en œuvre des décisions majeures sur le destin du développement et des identités cellulaires spécifiques. Grâce à leur rôle indispensable de générer des domaines de chromatine accessibles au cours du développement, ces protéines sont directement responsables de certains des premiers événements impliqués dans la reprogrammation transcriptionnelle.

Chez l'homme, malgré l'existence de plusieurs centaines de milliers d'enhancers putatifs, la façon dont seul un sous-ensemble est spécifiquement activé dans un type cellulaire donné n'est toujours pas claire. Cartographier les enhancers actifs, identifier par qui, comment et quand ils sont activés, et quels gènes ils régulent, sont essentiels pour comprendre comment la détermination cellulaire est établie ou détournée, dans des cas préjudiciables comme le cancer.

Avec ce projet, notre objectif est d'élucider comment les éléments régulateurs distaux (DRE) mésenchymal-spécifiques sont activés lors de la transition épithélialo-mésenchymateuse (EMT) et d'étudier leur impact sur ce changement d'identité cellulaire.

Concrètement, nos objectifs sont les suivants :

• Objectif 1 : Identifier les gènes ciblés par les DRE mésenchymateux-spécifiques (M-spe) et analyser comment leurs interactions 3D DRE-promoteur évoluent au cours de l'EMT (en collaboration avec Tom Sexton, IGBMC, Strasbourg).
• Objectif 2 : Déterminer quelles protéines sont responsables de l'activation des DRE M-spe, la cinétique de leurs actions, et comprendre comment leur activité est spécifique à ce sous-ensemble de sites de recrutement.
• Objectif 3 : Valider les rôles des protéines candidates dans le processus de l’EMT.
• Objectif 4 : Effectuer une dissection mécanistique d'un sous-ensemble de DRE M-spe pour confirmer nos découvertes à l'échelle du génome et identifier les régions précises de l'ADN responsables de l'accessibilité et/ou de l'activité de ces enhancers.
• Objectif 5 : Démontrer un rôle in vivo pour nos DRE mésenchymateux-spécifiques et leur effet sur le transcriptome des cellules mésenchymateuses dans les tissus primaires de cancer du sein dérivés de patients (en collaboration avec E. Charafe-Jauffret & C. Ginestier, CRCM, Marseille).

En découvrant les acteurs, les mécanismes et les gènes cibles des DREs type-cellulaire-spécifiques au cours de l'EMT, nous émettons l'hypothèse que les connaissances acquises nous permettront de perturber la transition épithélialo-mésenchymateuse. Cela sera fait en réorganisant l’activié des enhacers EMT-spécifiques, empêchant ainsi l'initiation du programme d'expression génique mésenchymateux et de cette manière, bloquer les changements phénotypiques préjudiciables de l'EMT. A long terme, ce projet a l'ambition de fournir de nouvelles cibles thérapeutiques pour inhiber l'EMT et réduire les métastases tumorales et la chimiorésistance.