Octobre 2002 - n°71
L’unité INSERM ERM 206
TAGC : Technologies Avancées pour le Génome et la Clinique
Les travaux de recherche de cette unité se déclinent autour
de deux volets d’étude: les problèmes fondamentaux autour
du génome et l’application à la pathologie. Sa double
compétence biologie / bio-informatique en fait un laboratoire à
la pointe de la technologie en génomique.
Implantée sur le campus de Luminy, l’unité compte une
trentaine de scientifiques, dont 5 chercheurs statutaires, 2 ingénieurs,
des étudiants, CDD, stagiaires DESS et DEA, qui travaillent en synergie
autour d’une cible commune : " mesurer l’expression des
gènes à grande échelle et comprendre la biologie en termes
de réseau de régulation ".
Issue du centre d’immunologie U 136 de Marseille-Luminy, l’équipe
est devenue en janvier 2002 l’unité INSERM ERM 206 « TAGC
Technologies Avancées pour le Génome et la Clinique» dirigée
par Catherine Nguyen. L’équipe travaille, depuis une dizaine
d’années déjà, sur les puces à ADN. «Nous
sommes aujourd’hui, par notre expérience, le premier laboratoire
de puces à ADN en France» déclare Rémi Houlgatte,
responsable d’une équipe.
L’unité se compose de cinq équipes de recherche dont les
travaux s’articulent autour de thématiques étroitement
liées :
- Etude du transcriptome des modèles
immunitaires chez la souris et plus précisément dans le domaine
de la différenciation des lymphocytes T.
Dirigée par Catherine Nguyen, cette équipe de cinq chercheurs
réalise son étude sur des souris mutantes d’inactivation
KO, car elles présentent l’avantage de posséder des gènes
facilement désactivables. L’axe principal de recherche porte
sur la détermination des gènes importants pour la différenciation
des lymphocytes T et le développement thymic.
«l’objectif est de comprendre cette différenciation cellulaire
en terme de réseau de régulation (signaux, cascades…),
réalisée sur les cellules impliquées dans des phénomènes
de différentiation aussi bien du lymphocyte T que des cellules du stroma.
Ces recherches conduiront à une compréhension intégrée
des mécanismes complexes impliqués dans des processus immunologiques.
Une des applications envisagée serait la thérapie cellulaire»
précise Rémi Houlgatte.
- Les signatures d’expressions dans le
cancer et la mise en évidence des voies de régulation des gènes
dans les cancers.
Les six chercheurs qui travaillent sur ce sujet sous la direction
de Rémi Houlgatte, sont capables à l’heure actuelle de
mettre en évidence les gènes qui prédisent l’évolution
de certains cancers (seins, myélome, oncocytome thyroïdien.).
Par exemple, dans le cancer du sein, certaines signatures transcriptionnelles
(c’est-à-dire le niveau d’expression de certains gènes)
sont prédicteurs de la récidive, de l’apparition de métastases
et probablement du décès du patient. Dans le myélome,
un autre exemple, ils ont démontré que certains profils de gènes
étaient responsables de l’insensibilité de certains patients
à un traitement par chimiothérapie. Trois médecins cancérologues,
qui travaillent notamment à l’Institut Paoli Calmettes et réalisent
en ce moment leur thèse sur le cancer à l’EMR 206, seront
susceptibles de développer à terme de nouveaux protocoles de
traitement des malades.
Depuis début janvier, cette équipe participe également
à un vaste programme intitulé « la Carte d’Identité
des Tumeurs «, financé par la Ligue Nationale Contre le Cancer
avec le projet d’étudier six cancers par an. En ce moment, un
essai est en cours avec peu d’échantillons mais sur des tumeurs
variées afin de valider l’outil, l’approche, etc.... Quatre
personnes ont été recrutées pour ce programme.
- Bio-informatique du transcriptome
La vocation de ce groupe de cinq chercheurs dirigé par Pascal
Hingamp est la mise en place d’outils de base de données et d’analyses
nécessaires à l’étude du transcriptome. Le développement
d’une base de données est actuellement en cours, en partenariat
avec la société Ipsogen (start-up marseillaise).
Sous contrat européen, ces scientifiques participent à l’intégration
de données d’expression des gènes (transcriptome) dans
une base de données internationale.
- Bio-informatique des motifs de régulation
des gènes
La recherche développée par cette équipe porte
sur la détermination de motifs régulateurs dans des séquences
d’ARN ou d’ADN non traduites. Ces trois scientifiques menés
par Daniel Gautheret ont récemment mis au point un logiciel original
de recherche de motifs structuraux difficiles à identifier dans les
génomes. Un autre axe de leur recherche: l’étude des formes
alternatives (épissage ou terminaison) des ARN-messagers.
- Identification des réseaux fonctionnels
L’équipe dirigée par Philippe Benech, Directeur
de Recherche au CNRS, recherche au niveau du génome des éléments
de régulation de l’expression génique (transcriptionnelle
et post-transcriptionnelle), dont les activités ont été
préalablement validées expérimentalement.. Cette approche,
basée sur une sélection originale de gènes d’intérêt,
a conduit à la réalisation d’une puce dédiée
au processus inflammatoire comme outil pour tester les activités biologiques
ou la cytotoxicité de composés issus de criblage à haut
débit ainsi que pour faciliter la décision thérapeutique.
Un plateau technique, nommé "
Hôtel Express " (pour hôtel d’expression), composé
de 6 personnes, sous la houlette de Béatrice Loriod, s’occupe
de la fabrication des puces à ADN. Ce plateau collabore, en ce moment,
avec des physiciens de Luminy pour le développement d’une puce
à ADN permettant de mesurer l’expression des gènes sur
une seule cellule. Actuellement en charge du programme " Carte d’Identité
des Tumeurs ", il est également la plate-forme transcriptome de
la génopole de Marseille. Il a déjà fourni un support
technique à de nombreuses équipes en France pour ce qui concerne
les puces à ADN. Sa vocation est aussi d’offrir un service clef
en main, en matière d’étude du transcriptome (de l’expérience
à l’analyse et aux résultats).
Un large parc instrumental
La plate-forme possède un important parc instrumental : stations multiprocesseurs,
machines d’amplifications de PCR (6000 PCR/jour), quatre robots pipeteurs
pour les mélanges..., quatre robots de dépôts pour fabriquer
les puces à ADN, dont le «petit dernier» : un robot piézo-électrique
de la société Packard, le seul actuellement en France (il est
en cours d’installation).
Le laboratoire s’enorgueillit aussi de quatre lecteurs de radioactivité
pour les puces ADN, d’un bio-analyseur 2100 qui permet de tester la
qualité des ARN qui vont servir à hybrider les puces, de vastes
collections de clones d’ADN complémentaires et d’oligonucléotides
longs (plus d’un million) pour mesurer l’expression des gènes...
De nombreux partenariats, tant en externe qu’en
interne
Le laboratoire entretient des collaborations étroites avec de nombreux
organismes privés et publics. Parmi les partenariats, citons notamment
: les coopérations avec l’Institut Paoli Calmettes depuis de
nombreuses années, avec la société Ipsogen, la société
Galderma (Nice), la Ligue National Contre le Cancer...
Outre les travaux propres à chaque équipe, de nombreuses thématiques
lient les équipes entre elles. Par exemple, les outils de bio-informatique
développés qui sont utilisés par toutes les équipes
du laboratoire ; sur le thème: " les gènes régulés
par la cytokine ", la recherche des motifs présents dans les promoteurs
des gènes est abordée sous les aspects bio-informatique et biologique.
" Il y a équivalence entre le nombre de biologistes expérimentalistes
et les bio-informaticiens. Ces deux aspects complémentaires bio-informatique
et biologique font toute l’originalité de l’équipe.
" déclare Rémi Houlgatte.
L’équipe est actuellement regroupée sur 200 m2. De nouveaux
locaux d’une plus grande superficie, situés également
sur le campus de Luminy, accueilleront, d’ici quelques mois, l’unité
EMR 206.
J. SILVY