L'abécédaire cellulaire de la détection de la rigidité
Les cellules sont les unités fonctionnelles et structurelles les plus petites de l'organisme. Leur capacité de détection les aide à gérer les conditions dynamiques et à se maintenir en bonne santé. La détection des anomalies de rigidité dans les cellules cancéreuses leur permet de se développer sur des matrices flexibles par rapport aux cellules normales qui dépendent de la rigidité des matrices extracellulaires. Sous l'égide du projet RIGIDITY SENSING (Mechanisms of cellular rigidity sensing), les chercheurs étudient comment ces cellules peuvent détecter la rigidité de ces matrices par l'étude des adhésions des cellules à ces dernières et la force produite. Les facteurs clés impliqués dans l'adhésion comme les molécules d'intégrine transmembranaires (comme par exemple RGD (Arg-Gly-Asp)) dans la fibronectine et la base moléculaire de la production de force sont pris en considération. Les membres du projet ont effectué des progrès importants pendant les deux premières années du projet. Ils ont exploré différentes techniques visant à fonctionnaliser des nanopoints d'or pour une fixation précise des ligands de RGD en vue de faciliter l'adhésion cellulaire. Ces surfaces nanofabriquées sont nécessaires pour étudier le recrutement pendant l'adhésion des cellules aux matrices extracellulaires et comprendre le mécanisme de détection de rigidité. En raison du succès limité de la passivation de ces surfaces avec du polyéthylène glycol, les chercheurs explorent plutôt l'utilité des bicouches lipidiques. Les études sur les mécanismes de production de force qui utilisaient des réseaux de piliers élastiques de polydiméthylsiloxane (PDMS) étaient plus fructueuses. Ils ont pu étudier l'adhésion de protéines aux piliers de PDMS pendant la production de force grâce à la microscopie de cellules vivantes et l'analyse de super-résolution. Ils ont réalisé des expériences où ils ont empêché l'expression de plusieurs protéines sélectionnées pour déterminer leur rôle dans la régulation de la force et la détection de rigidité. Les chercheurs ont réussi à identifier les facteurs importants impliqués dans la détection de la rigidité des matrices extracellulaires. La désactivation de l'expression de l'α-actinine ou de la tropomyosine-1 a affecté la capacité des cellules à détecter cette rigidité. Ainsi, des cellules épithéliales de sein non transformées ont pu être greffées sur des surfaces très molles. Des tumeurs agressives ont été associées à des mécanismes de détection anormaux ainsi qu'à une baisse de la régulation des taux de tropomyosine-1. En plus d'avoir contribué à l'élargissement de la base de connaissances, les résultats du projet pourront être utilisés dans des stratégies thérapeutiques personnalisées innovantes pour les patients présentant de faibles taux de tropomyosine-1.
