Rôles de la plasticité dans les cellules endothéliales et reprogrammation métabolique dans les maladies (ENDO-PLAST) (Equipe Atip-Avenir)

– Université de Lille – CHU Lille – Institut Pasteur de Lille

L’endothélium joue un rôle indispensable dans tous les tissus, et son dysfonctionnement contribue à divers troubles cardiovasculaires, notamment l’athérosclérose, ainsi qu’au cancer. Cibler les vaisseaux sanguins dysfonctionnels représente une piste prometteuse pour le développement de thérapies visant à prévenir ou à traiter les maladies les plus répandues.

Nos recherches visent à caractériser le rôle du dysfonctionnement des cellules endothéliales (CE) dans l’apparition et la progression des maladies cardiovasculaires et du cancer. Plus précisément, nous nous concentrons sur la plasticité des CE et la reprogrammation métabolique associée en tant que facteurs de progression de la maladie.

En combinant des compétences multidisciplinaires et en utilisant des approches cellulaires et moléculaires avancées, ainsi que des modèles de souris transgéniques in vivo, notre équipe ENDO-PLAST s’efforce de déchiffrer les mécanismes complexes qui régulent la transdifférenciation pathologique des CE en cellules de type mésenchymateuses (transition endothéliale-mésenchymateuse, EndMT), dans le but d’identifier de nouveaux moyens de cibler ce processus. Nos travaux s’inscrivent dans une approche translationnelle visant, à long terme, à traduire nos découvertes en applications cliniques afin d’améliorer la prise en charge des patients atteints de maladies cardiovasculaires et de cancer.

Processus de EndMT: Suite à des stimuli environnementaux, les Cellules Endotheliales (CE) perdent progressivement leur identité en régulant à la negativement les marqueurs endothéliaux canoniques (CD31, VE-cadhérine, vWF) et en acquérant l’expression de marqueurs mésenchymateux (a-SMA, fibronectine, N-cadhérine) et de facteurs de transcription (SNAI1, SLUG, ZEB2, TWIST), ce qui conduit à des vaisseaux dysfonctionnels.

Publications récentes

Courmont E, Cantelmo AR. Calcium Signaling and Metabolic Reprogramming in Cancer: Mechanisms and Therapeutic Implications. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2025.

La signalisation calcique lie étroitement la reprogrammation métabolique à la progression du cancer en remodelant la fonction mitochondriale, l’équilibre redox et les décisions relatives au destin cellulaire. Ce travail met en évidence la plasticité métabolique dépendante du calcium comme mécanisme central à l’origine de la croissance tumorale et de la résistance aux traitements, et examine son potentiel en tant que vulnérabilité thérapeutique.

Lebas M, Chinigò G, Courmont E, Bettaieb L, Machmouchi A, Goveia J, Beatovic A, Van Kerckhove J, Robil C, Angulo FS, Vedelago M, Errerd A, Treps L, Gao V, Delgado De la Herrán HC, Mayeuf-Louchart A, L’homme L, Chamlali M, Dejos C, Gouyer V, Garikipati VNS, Tomar D, Yin H, Fukui H, Vinckier S, Stolte A, Conradi LC, Infanti F, Lemonnier L, Zeisberg E, Luo Y, Lin L, Desseyn JL, Pickering JG, Kishore R, Madesh M, Dombrowicz D, Perocchi F, Staels B, Pla AF, Gkika D, Cantelmo AR. Integrated single-cell RNA-seq analysis reveals mitochondrial calcium signaling as a modulator of endothelial-to-mesenchymal transition. Sci Adv. 2024.

L’EndMT, essentielle au développement embryonnaire et liée aux maladies cardiovasculaires, reste difficile à moduler. À l’aide du séquençage d’ARN unicellulaire, nous avons identifié des signatures génétiques conservées de l’EndMT et découvert que l’absorption mitochondriale du calcium est un facteur clé de l’EndMT. L’inhibition du transporteur unipolaire du calcium mitochondrial (MCU) a empêché l’EndMT in vitro, et la suppression du MCU a bloqué l’activation mésenchymateuse dans un modèle de maladie. Des niveaux élevés de MCU ont également été observés chez des patients atteints d’ischémie critique des membres. Ces résultats suggèrent que le MCU pourrait constituer une cible thérapeutique potentielle pour le traitement des maladies liées à l’EndMT.

Nouvelles de l’équipe:

Félicitations à Louay pour avoir soutenu avec succès sa thèse de doctorat. Il s’agit d’une étape importante pour lui, mais aussi pour notre équipe, car Louay est notre tout premier doctorant diplômé ! Bravo, Louay ! Nous te souhaitons bonne chance pour la suite de ton parcours scientifique, qui se poursuivra encore quelque temps avec nous (décembre 2025).

Amani partira bientôt pour un court séjour de recherche en Allemagne, où elle rejoindra le laboratoire du professeur Lena Conradi à l’université de Göttingen afin d’acquérir une expertise dans le domaine des organoïdes humains. Un grand merci au programme Precision Health de l’École Doctorale Biologie Santé Université de Lille pour son soutien financier (novembre 2025).

Bravo à nos étudiants pour leur participation à la première édition de la Journée des doctorants de l’IPL, et en particulier à Evan pour avoir présenté nos travaux sur l’EndMT dans la fibrose (novembre 2025).

Nos étudiants Amani et Evan participeront à la Fête de la Science, où ils s’engageront activement auprès du public pour présenter nos activités de recherche et promouvoir la curiosité scientifique et le dialogue. Amusez-vous bien ! (octobre 2025).

Notre post-doctorant Mauro, ainsi que d’autres membres de l’unité, ont participé à la Journée européenne du patrimoine. Ils ont expliqué le rôle d’un chercheur et les principaux axes de recherche de l’UMR1011 à un public non initié (octobre 2024).

Notre doctorant Louay Bettaieb passera bientôt trois mois à Louvain, en Belgique, dans le cadre de son programme de mobilité doctorale. Il rejoindra le laboratoire du professeur Peter Carmeliet à la VIB-KUL afin d’acquérir des connaissances supplémentaires en matière de vascularisation et de métabolisme et de générer les données finales nécessaires à la finalisation de son travail de doctorat (septembre 2024).

Ressources et expertises scientifiques

Notre équipe possède une solide expertise en biologie vasculaire, avec un accent particulier sur la caractérisation des (dys)fonctions des CE dans des conditions physiologiques et pathologiques. Nous avons mis en place des protocoles permettant d’isoler des CE primaires à partir de cordons ombilicaux humains prélevés sur des donneurs au CHU de Lille, ce qui nous permet de générer des cultures de CE primaires pour des études fonctionnelles in vitro. En parallèle, nous avons développé plusieurs lignées de souris transgéniques qui nous permettent d’étudier la dynamique et la plasticité des CE in vivo, à la fois dans des conditions homéostatiques et dans des modèles pathologiques. Notre expertise comprend l’utilisation d’approches de traçage de lignées, de systèmes Cre-lox inductibles et de modèles pathologiques cardiovasculaires et cancéreux pertinents. Au niveau moléculaire, l’équipe est spécialisée dans les approches omiques avancées, notamment le séquençage d’ARN en vrac et de cellules uniques, l’analyse intégrative des données et la validation fonctionnelle des voies candidates. Nous élargissons actuellement notre expertise en transcriptomique spatiale et avons reçu une formation spécifique sur le pipeline de pointe Visium HD de 10x Genomics, qui permet une cartographie spatiale haute résolution de l’hétérogénéité endothéliale au sein de tissus complexes.

Alumni

Mauro Vedelago, PhD (2024-2025)
Fabiola Silva, PhD (2024-2025)
Mohamed Chamlali, PhD (2021-2023)
Wiliam Masselin (2022-2024)
Camille Dejos, PhD (2019-2021)
Mathilde Lebas, MSc (2018-2022)

Stagiaires

Mohamed Nasreldin, University of Lille, MSc training (2026)
Cyril Benda, University of Rennes, BSc training (2025)
Chamseddine Amarouche, University of Lille, BSc training (2025)
Segolene Tandrayen, University of Angers, BSc training (2025)
Alina Errerd, Erasmus +, German Cancer Research Center (DKFZ), MSc training (2024)
Camille Lafeuille, Apprentis Chercheur, high school student (2023)
Victorea Banza, University of Lille, BSc training (2023)
Evan Courmont, University of Lille, MSc training (2023)
Louay Bettieb, University of Lille, MSc training (2022)
Afaf Ennahal, University of Lille, BSc training (2021)