Waleo 3 : Déclarations d'intention (PDF) - Recherche et Technologie

Waleo 3 Déclarations d’intention
Acronyme : TOXIGENE
Titre : Développement de tests cellulaires automatisés prédictifs de génotoxicité en environnement oxydant physiologique
Durée : 48 mois
Promoteur : Oberdan LEO, Université Libre de Bruxelles
Coord. scient. : Oberdan LEO (02 650 9877)
Partenaire n˚1 : Olivier Toussaint Unité de Recherche en Biologie Cellulaire
Facultés Universitaires Notre-Dame de la Paix NAMUR
Partenaire n˚2 : Véronique Kruys
Laboratoire de Biologie Moléculaire du Gène
IBMM
Université Libre de Bruxelles
Parrain n˚1 : StratiCELL Screening Technologies SA
Michel Salmon, CEO StratiCELL SA/NV
Résumé
Introduction
L’exposition de cellules dotées de capacités prolifératives chez l’adulte à
des concentrations sublétales d’agents "stressants" (espèces réactionnelles
dérivées de l’oxygène, radiations diverses, agents polluants,. . . .) conduit à
l’apparition de biomarqueurs de la sénescence, dont une perte des capacités
prolifératives indépendante du raccourcissement des télomères.
L’apparition de fibroblastes sénescents affecte potentiellement la physiologie
des tissus vieillissants in vivo, tel que la peau, et est impliquée dans diverses
pathologies, telles que l’emphysème. La sénescence cellulaire revêt
un intérêt certain dans les domaines des cellules souches et, plus particulièrement,
de la médecine régénérative (maintien d’un phénotype "non sénescent"
des cellules souches), mais aussi de la dermatopathologie et l’industrie
cosmétique. La peau constitue d’une part, le modèle le plus accessible
de sénescence tissulaire, et d’autre part, un des tissus les plus exposés aux
stress environnementaux (UV, agents polluants, stress mécaniques, etc.).
Les études sur la sénescence cellulaire nécessitent le développement de
meilleurs modèles in vitro plus représentatifs des conditions in vivo, permettant
de valider expérimentalement des hypothèses. Deux problèmes importants
doivent être pris en considération.
Le stress "oxydant" joue un rôle important dans le phénomène de vieillissement,
et il est donc difficile de mener une expérimentation efficace aux
concentrations "ambiantes" d’oxygène (21% ). Cette concentration est en
effet "supraphysiologique", puisque la plupart des tissus non vasculaires
ne sont exposés qu’à des concentrations d’O2 d’environ 5% in vivo. Le
deuxième problème dérive de la lenteur inhérente au processus de vieillissement,
une réponse biologique qui se développe après des expositions
multiples à des faibles doses d’agents "stressants".
Objectif du programme
Le projet "Toxigene" vise au le développement d’un système robotisé de
sénescence cellulaire accélérée et/ou hypersensible, permettant à la société
Straticell de développer un procédé diagnostique performant dans le domaine
de la sénescence/toxicité cellulaire.
Stratégie Expérimentale
De nombreuses observations expérimentales indiquent un rôle important
du métabolisme énergétique cellulaire dans la résistance des cellules aux
stress génotoxique et/ou oxydant. L’ensemble des résultats que nous avons
acquis précédemment nous amène à suggérer que la modulation du taux
intracellulaire de certains métabolites cellulaires pourrait permettre d’accélérer
le phénomène de sénescence en réponse à un stress.
Nous disposons de tous les outils (technologiques, pharmacologiques et
moléculaires) nous permettant d’étudier le rôle du métabolisme cellulaire
dans le processus de sénescence en milieu contrôlé (concentrations physiologiques
en oxygène). L’objectif principal sera donc d’évaluer si la modulation
des concentrations intracellulaires de certains métabolites cellulaires
bien connus (obtenues par modification de la composition du milieu de
culture, la modification de l’expression de gènes impliqués dans le métabolisme
ou l’utilisation d’agents pharmacologiques récemment caractérisés
au sein de nos groupes de recherche) d’accélérer in vitro le phénomène
de sénescence cellulaire. Un des "délivrables" visés consiste donc en un
milieu de culture dont la composition sera établie afin d’affecter la concentration
intracellulaire de certains métabolites cellulaires bien connus, permettant
ainsi d’augmenter la sensibilité et/ou de diminuer la durée des tests
de substances susceptibles d’accélérer le vieillissement cellulaire. Cette démarche,
permettant le développement de nouveaux procédés de culture cellulaire
basés sur des observations expérimentales et susceptibles d’être brevetés,
pourrait permettre à Straticell de consolider sa position sur le marché
en pleine expansion de l’analyse toxicologique in vitro (industrie pharmacologique
et cosmétique).
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