Sujet de Thèse
Titre :
Mécanismes moléculaires de la transformation cellulaire induite par une nanoparticule de silice dans les cellules Bhas 42.
Dates :
2017/01/02 - 2019/11/30
Encadrant(s) :
Autre(s) encadrant(s) :
Dr Yves Guichard (yves.guichard@inrs.fr)
, Dr Hélène Schneider-Dubois-Pot (helene.dubois-pot-schneider@univ-lorraine.fr)
Description :
Introduction
Ce projet de thèse s'inscrit dans la thématiques INRS « NAN 1 » (« Nanomatériaux, Développer et mettre à disposition des connaissances sur les dangers pour la santé des nanomatériaux »).
Depuis une dizaine d'années, le développement des nanotechnologies a conduit à une forte production et utilisation de nanomatériaux. Or, les connaissances sur la toxicité pour l'Homme des nanomatériaux manufacturés demeurent parcellaires. Le laboratoire CMR a récemment mis en place un essai de transformation cellulaire in vitro utilisant la lignée cellulaire murine transgénique Bhas 42, transfectée avec l'oncogène v-Ha-ras, rendant la lignée particulièrement sensible aux agents promoteurs de tumeurs (selon les recommandations de l'OCDE, 2015 référence)
Des essais de transformation cellulaire sur les cellules Bhas 42 ont été réalisés avec un panel de différents types de nanomatériaux. De manière inattendue, toutes les nanoparticules de silice testées ont montré leur capacité à induire une augmentation du nombre de foyers de transformation cellulaire. Ce résultat qui constitue une première concernant le potentiel transformant des nanoparticules de silice soulève une question sur les mécanismes moléculaires impliqués.
Objectif des travaux de la thèse
L'objectif principal des travaux de la thèse sera d'étudier les mécanismes moléculaires clés impliqués dans la transformation des cellules Bhas 42 induite par une nanoparticule de silice manufacturée. Dans une première étape, les profils d'expression des gènes dans les cellules Bhas 42 seront analysés de manière globale et non supervisée par une approche transcriptomique et ce, à différentes étapes de l'essai de transformation. Les résultats seront interprétés en s'appuyant sur les effets toxicologiques des nanomatériaux décrits dans la littérature. Les voies de signalisation qui se dégageront seront ensuite validées et décryptées. Les gènes d'intérêt qui ressortiront de notre analyse feront ensuite l'objet d'études plus poussées qui seront complétées par une validation biologique (en étudiant, pour les gènes d'intérêt sélectionnés, les niveaux de d'expression de leur ARN messager mais également la production des protéines correspondantes par exemple).
Résultats attendus
Les essais de transformation cellulaire in vitro comme celui des cellules Bhas 42 reposent essentiellement sur une observation visuelle d'un « phénotype transformé ». Historiquement, ces essais ont été élaborés comme outils de criblage dans le cadre de l'évaluation du danger des agents chimiques. Cependant, ils ne permettent pas tels quels de comprendre les mécanismes moléculaires qui participent à la transformation, et qui diffèrent probablement selon les agents chimiques considérés. Dans ce contexte, les résultats de ces travaux pourraient permettre d'identifier des marqueurs moléculaires associés aux propriétés transformantes des nanoparticules de silice, et ainsi de disposer de données moléculaires prédictives sur les effets potentiellement toxiques de ces nanoparticules, éventuellement applicables à d'autres nanomatériaux.
Ce projet de thèse s'inscrit dans la thématiques INRS « NAN 1 » (« Nanomatériaux, Développer et mettre à disposition des connaissances sur les dangers pour la santé des nanomatériaux »).
Depuis une dizaine d'années, le développement des nanotechnologies a conduit à une forte production et utilisation de nanomatériaux. Or, les connaissances sur la toxicité pour l'Homme des nanomatériaux manufacturés demeurent parcellaires. Le laboratoire CMR a récemment mis en place un essai de transformation cellulaire in vitro utilisant la lignée cellulaire murine transgénique Bhas 42, transfectée avec l'oncogène v-Ha-ras, rendant la lignée particulièrement sensible aux agents promoteurs de tumeurs (selon les recommandations de l'OCDE, 2015 référence)
Des essais de transformation cellulaire sur les cellules Bhas 42 ont été réalisés avec un panel de différents types de nanomatériaux. De manière inattendue, toutes les nanoparticules de silice testées ont montré leur capacité à induire une augmentation du nombre de foyers de transformation cellulaire. Ce résultat qui constitue une première concernant le potentiel transformant des nanoparticules de silice soulève une question sur les mécanismes moléculaires impliqués.
Objectif des travaux de la thèse
L'objectif principal des travaux de la thèse sera d'étudier les mécanismes moléculaires clés impliqués dans la transformation des cellules Bhas 42 induite par une nanoparticule de silice manufacturée. Dans une première étape, les profils d'expression des gènes dans les cellules Bhas 42 seront analysés de manière globale et non supervisée par une approche transcriptomique et ce, à différentes étapes de l'essai de transformation. Les résultats seront interprétés en s'appuyant sur les effets toxicologiques des nanomatériaux décrits dans la littérature. Les voies de signalisation qui se dégageront seront ensuite validées et décryptées. Les gènes d'intérêt qui ressortiront de notre analyse feront ensuite l'objet d'études plus poussées qui seront complétées par une validation biologique (en étudiant, pour les gènes d'intérêt sélectionnés, les niveaux de d'expression de leur ARN messager mais également la production des protéines correspondantes par exemple).
Résultats attendus
Les essais de transformation cellulaire in vitro comme celui des cellules Bhas 42 reposent essentiellement sur une observation visuelle d'un « phénotype transformé ». Historiquement, ces essais ont été élaborés comme outils de criblage dans le cadre de l'évaluation du danger des agents chimiques. Cependant, ils ne permettent pas tels quels de comprendre les mécanismes moléculaires qui participent à la transformation, et qui diffèrent probablement selon les agents chimiques considérés. Dans ce contexte, les résultats de ces travaux pourraient permettre d'identifier des marqueurs moléculaires associés aux propriétés transformantes des nanoparticules de silice, et ainsi de disposer de données moléculaires prédictives sur les effets potentiellement toxiques de ces nanoparticules, éventuellement applicables à d'autres nanomatériaux.
Mots clés :
Nanoparticules, silice manufacturée, cellules Bhas 42, Test de transformation, transcriptome
Conditions :
Contrat de travail INRS d'une durée de 3 ans
Lieu de travail :
INRS(70%), CRAN 20% et Faculté de Pharmacie (10%) ces taux sont des moyennes pour l'ensemble du contrat
Rémunération
Equivalente au doctorant MRT
Lieu de travail :
INRS(70%), CRAN 20% et Faculté de Pharmacie (10%) ces taux sont des moyennes pour l'ensemble du contrat
Rémunération
Equivalente au doctorant MRT
Département(s) :
| Biologie, Signaux et Systèmes en Cancérologie et Neurosciences |
Financement :
Contrat de travail 3 ans INRS
