Présentation
L'objectif du Laboratoire de bioimagerie et pathologies (LBP) est, par une approche multidisciplinaire (biologie/chimie/physique) et multi-échelle (de la molécule au patient), d'étudier à un niveau fondamental et appliqué les propriétés et les rôles d'un nombre limité de biomolécules clés impliquées dans différents processus pathologiques. Notre approche consiste à développer, sur la base d'informations acquises à un niveau fondamental, de nouvelles approches thérapeutiques et diagnostiques en cancérologie et en microbiologie. Une particularité clé de l'unité est de développer et caractériser en parallèle des outils, méthodes et techniques innovants basés sur la fluorescence pour répondre à ces questions. Cet ensemble d'approches pluridisciplinaires qui associe des développements d'outils fluorescents et d'imagerie innovants au service de problématiques biologiques constitue une singularité dans le paysage scientifique français. Le laboratoire est organisé autour de 4 équipes :
- L'équipe « Biophotonique des Interactions Moléculaires et Cellulaires (BIMC) » a pour objectif de caractériser les mécanismes moléculaires de biomolécules jouant un rôle clé dans les mécanismes infectieux ou les processus cancéreux, avec l'ambition de proposer de nouvelles pistes thérapeutiques, tout en développant en parallèle des approches de microscopies de fluorescence innovantes et de ciblage
- L'équipe « Matériaux Photoactifs et Bioimagerie (MPB) » met au point des sondes fluorescentes multifonctionnelles et des nanomatériaux, pour la détection biomoléculaire et l'imagerie biologique, tout en développant des systèmes modèles qui serviront à valider ces sondes et nanomatériaux
- L'équipe « Migration, Invasion et Ciblage (MIC) » a pour objectif l'identification de mécanismes de migration et d'invasion cellulaire dans le contexte du mélanome. En particulier, son projet vise à caractériser les interactions directes de FAK (Focal Adhesion Kinase) et son homologue Pyk2 (Proline-rich tyrosine kinase 2) avec leurs partenaires protéiques, avec un intérêt spécifique pour les mécanismes impliqués dans les changements morphologiques des organites à l’origine de l'initiation et la progression du cancer
- L'équipe « Oncologie translationnelle, transversale et thérapeutique (ONKO3T) » étudie le fonctionnement de la tumeur dans son écosystème afin d'identifier : (1) des cibles cellulaires cancéreuses altérant les mécanismes de maintien et de progression des cellules tumorales et/ou des cibles microenvironnementales modifiant l'écologie de la tumeur pour la rendre impropre à sa survie et (2) des nouveaux marqueurs phénotypiques, pronostiques, prédictifs, de réponse aux traitements
Le Laboratoire de Bioimagerie et Pathologies assure également la gestion de deux plateformes situées à la Faculté de pharmacie :
- Plateforme d'imagerie quantitative PIQ-IBISA
- Plateforme de Spectroscopie et de Synthèse Peptidique (PSSP)
Thématiques – Axes de recherche
Interactions G quadruplexes protéines dans le contrôle de l’expression des gènes
- Développement d'outils pour le suivi site-sélectif d'interactions acides nucléiques/protéines
- Dépliement/repliement des G4 par des protéines de liaison des acides nucléiques
- Rôle des GQs dans la réplication du profil de méthylation par UHRF1/DNMT1
Structure et dynamique de membranes cellulaires et de nanoparticules lipidiques
- Dynamique cellulaire de la sphingomyéline
- Nanoparticules à conversion ascendante pour l'étude à long terme de la dynamique des domaines lipidiques à la surface de cellules vivantes
- Caractérisation et suivi du devenir intracellulaire de nanoparticules lipidiques (LNP) délivrant de l'ARNm
Développements technologiques et méthodologiques
- Biophysique des acides nucléiques en solution et milieu cellulaire
- Interactions biomoléculaires en solution
- Suivi de molécules uniques et organisation membranaire
Sondes fluorescentes moléculaires
- Sondes fluorescentes pour organites cellulaires
- Sondes pour microscopies avancées
- Sondes pour la reconnaissance moléculaire spécifique
Nano-biomatériaux photoactivables
- Nanoparticules fluorescences
- Biocapteurs pour diagnostics
- Nanofils polymères photo-actifs
Organites artificiels et cellulaires
- Organites lipidiques
- Organites sans membranes
Recherche et validation de cibles et de traitements
- Tumeurs ORL
- Tumeurs cérébrales
- Tumeurs pédiatriques
Recherche et validation de (bio)marqueurs et développement d'outils à usage diagnostique
- Tumeurs ORL
- Tumeurs cérébrales
- Tumeurs pédiatriques
Lien entre altération et positionnement des organites, dynamique des protéines et invasion tumorale dans le mélanome
- Analyse de la morphologie et du positionnement des organites
- Analyse de la dynamique des protéines des organites : l'exemple des invadopodes
- Ciblage de la protéine FAK
Événements et travaux d'envergure
- P. Fechter et al., "Aptamer and use thereof", European Patent Application (brevet européen), n° EP 18306664.6, 2018
- H. Karnib et al., "The nucleic acid chaperone activity of the HIV-1 Gag polyprotein is boosted by its cellular partner RPL7: a kinetic study". Nucleic Acid. Res. 48, 9218-9234, 2020
- V. Kilin et al., "Dynamics of methylated cytosine flipping by UHRF1". J. Am. Chem. Soc. 139, 2520-2528, 2017
- M. Abe et al., "PMP2/FABP8 induces PI(4,5)P2-dependent transbilayer reorganization of sphingomyelin in the plasma membrane". Cell. Rep. 37, 109935, 2021
- D. Danylchuk et al., "Targeted solvatochromic fluorescent probes for imaging lipid order in organelles under oxidative and mechanical stress". J. Am. Chem. Soc. 143, 912-924, 2021
- K. Trofymchuk et al., "Giant light-harvesting nanoantenna for single-molecule detection in ambient light". Nature Photonics 11, 657-663, 2017
- G. Renner et al., "Integrin α5β1 and p53 convergent pathways in the control of anti-apoptotic proteins PEA-15 and survivin in high-grade glioma". Cell Death Diff. 23, 640-653, 2016
- A. Mousson et al., "Inhibiting FAK–paxillin interaction reduces migration and invadopodia-mediated matrix degradation in metastatic melanoma cells". Cancers 13, 1871, 2021
Reconnaissances et distinctions
- 2021, Andrey Klymchenko, Prix de l’Académie des Sciences (Prix du Dr et de Mme Henri LABBE).
- 2019, Andrey Klymchenko, Innovation Award, AIE-4 International Conference, Adelaide (Australia).
- 2018, Yves Mély, John van Geuns Lecture.
- 2018, Yves Mély, membre senior de l’Institut universitaire de France.
- 2017, Yves Mély, Gregorio Weber Award for Excellence in Fluorescence Theory and Applications.
