Physiologie génomique des eucaryotes

Présentation

Régénération physiologique et pathologique de l’épithélium des voies respiratoires

Notre groupe a pour objectif d’identifier les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans la régénération de l’épithélium des voies respiratoires humaines. Nous jouons un rôle actif au sein du consortium international Human Lung Cell Atlas, dont l’objectif est d’établir une cartographie moléculaire exhaustive des cellules du poumon humain. Dans ce cadre, nous avons contribué à la réalisation du premier atlas cellulaire des voies aériennes humaines à partir de biopsies de donneurs sains, en nous appuyant sur des technologies de séquençage d’ARN à l’échelle de la cellule unique. Nos travaux les plus récents s’intéressent aux mécanismes moléculaires à l’origine de l’hyperplasie des cellules sécrétoires, un phénomène pathologique observé dans plusieurs maladies respiratoires chroniques telles que l’asthme, la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) et la mucoviscidose.

Epidémiologie des eaux usées (virus respiratoires)

Nous développons des approches permettant d’optimiser la détection et le suivi des virus pathogènes humains dans les eaux usées, notamment les virus respiratoires (coronavirus, grippe A H1N1 et H3N2, grippe B, RSV). L’un des objectifs du consortium national OBEPINE, auquel nous participons, est de mettre en place un système de veille sanitaire basé sur l’analyse virologique des réseaux d’assainissement, tâche à laquelle nous nous sommes consacrés depuis la pandémie de 2020, en utilisant des échantillons collectés principalement à la station d’épuration d’Haliotis, qui traite les eaux usées d’un bassin de plus de 400000 habitants de la Métropole Nice Côte d’Azur. Nous avons élaboré et validé une chaîne de traitement complète allant du prélèvement au rendu des résultats, en passant par l’extraction des acides nucléiques viraux, la standardisation de méthodes de quantification et d’analyse. La combinaison d’approches de PCR digitale quantitative et de séquençage permet de caractériser la diversité et l’évolution des souches virales détectées dans les échantillons environnementaux. Les recherches actuelles se concentrent sur le suivi de virus respiratoires majeurs, tels que le SARS-CoV-2 et les virus influenza, dans le but d’anticiper plus efficacement l’émergence ou la résurgence d’épidémies. Cette approche constitue un outil innovant pour renforcer la surveillance épidémiologique et améliorer la préparation face aux menaces infectieuses futures.

Développement de nouvelles méthodes en génomique

Notre groupe a pour objectif de développer des outils bio-informatiques appliqués aux données transcriptomique pour mieux comprendre les mécanismes biologiques, en mettant en lumière les interactions et la dynamique cellulaires. Nous travaillons d’une part sur la transcriptomique spatiale, qui permet d’analyser l’expression de centaines de gènes dans leur contexte tissulaire natif grâce aux technologies Xenium (10x Genomics) et MERSCOPE (Vizgen), et d’autre part sur la transcriptomique sur cellule unique par long-read, qui offre la possibilité d’étudier l’expression des isoformes de l’ensemble des gènes du génome avec la technologie Nanopore (Oxford Nanopore). Nos outils, diffusés sous forme de packages Python ou R, sont conçus pour être facilement utilisables par la communauté scientifique et reposent sur les standards établis par le consortium international scVerse.

Cette thématique s’applique directement aux données générées par notre équipe, nous permettant de cartographier l’organisation cellulaire au sein de l’appareil respiratoire humain et d’étudier la complexité de maladie telles que la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO).