Octobre 2001 - n°61
L'INSTITUT CURIE nous expose
les sept thématiques stratégiques de sa politique de recherche
"Découvrir et maîtriser les mécanismes qui conduisent à la croissance et à la dissémination anarchiques de cellules" : telle est la vocation centrale des programmes de recherche conduits par l'Institut Curie.
Plus précisément, c'est autour de 7 thématiques que l'Institut structure aujourd'hui ses travaux dans l'optique d'étudier les mécanismes impliqués dans le développement tumoral.
La Biologie cellulaire et la biologie du développement
Cet important pôle de recherche regroupe plusieurs unités autour de la biologie cellulaire et de la biologie du développement. Il s'agit des équipes UMR 144 CNRS / Institut Curie "Compartimentation et dynamique cellulaires" et U520 INSERM "Biologie cellulaire de l'immunité tumorale".
Leurs travaux sont entièrement centrés sur la cellule :
- le mouvement et la forme des cellules qui dépendent de la charpente interne de chaque cellule (cytosquelette) ;
- l'adhérence des cellules qui assure la formation d'ensembles pluridisciplinaires (tissus, organismes) ;
- les voies de signalisation qui transmettent les signaux entre l'environnement et l'intérieur de la cellule ;
- le transport des protéines au sein des différents compartiments de la cellule, en particulier des éléments étrangers (antigènes) qui déclenchent la réponse immunitaire, le cycle cellulaire.
A noter que ces recherches bénéficient du soutien du laboratoire de microscopie dont l'expertise permet d'étudier à l'échelle ultrastructurale les différents compartiments cellulaires.
La création d'un Département de Biologie du Développement en concertation avec le CNRS, le Collège de France, l'Université Paris VI et le ministère de la Recherche est un grand projet en cours.
Dix nouvelles équipes, en étroite collaboration avec les unités existantes et les cliniciens, évalueront des approches thérapeutiques à un niveau de complexité supérieur de l'organisation du vivant, celui de l'organisme.
La génétique humaine en cancérologie
L'identification des altérations du génome dans les différents cancers humains constitue l'objectif essentiel des cancérologues de l'Institut qui ont effectué, à ce titre, un travail pionnier. Ces spécialistes collaborent au sein des équipes U509 INSERM "Pathologie moléculaire des cancers" et UMR 147 CNRS / Institut Curie "Cytogénétique moléculaire et oncologie".
Ils tentent de détecter à l'aide d'outils performants les modifications importantes ou plus discrètes du patrimoine génétique des cellules tumorales et d'identifier les gènes porteurs de ces altérations.
La génotoxicologie
La génotoxicologie concerne l'étude des interactions entre l'ADN et divers agents dits génotoxiques (radiations ionisantes, solaires…), jusqu'à l'analyse des lésions induites sur l'ADN. Ces recherches visent à décortiquer les mécanismes mis en place par la cellule pour repérer, puis réparer ces lésions afin de restaurer l'intégrité du génome.
Dans les organismes supérieurs, l'ADN est organisé dans le noyau de la cellule en une structure complexe, la chromatine. L'intégrité fonctionnelle du génome dépend étroitement de la préservation de cette structure. Au cours de processus comme la réplication et la réparation de l'ADN, la chromatine subit un désassemblage, puis un assemblage. Les facteurs qui contribuent à cette dynamique de la chromatine sont analysés en détail.
Deux équipes mixtes CNRS - Institut Curie se consacrent à ces études génotoxicologiques :
- l'UMR 2027 CNRS / Institut Curie "Génotoxicologie et cycle cellulaire"
- l'UMR 218 CNRS / Institut Curie "Dynamique nucléaire et plasticité du génome"
La signalisation cellulaire
L'UMR 146 CNRS / Institut Curie "Régulations cellulaires et oncogenèse", l'U528 INSERM "Transduction du signal et oncogenèse" et l'U365 INSERM "Interférons et cytokines" collaborent sur le thème de la signalisation cellulaire.
Le développement et le fonctionnement harmonieux d'un organisme pluridisciplinaire dépendent de la qualité du dialogue qui s'établit entre les cellules et l'environnement qui leur envoie des signaux.
Les récepteurs, des molécules particulières situées à la surface des cellules, captent ces signaux qui sont ensuite amplifiés, transmis et intégrés à l'intérieur de la cellule. In fine, la cellule répond diversement au signal reçu, qui peut la conduire, entre autres, à se diviser, à se différencier, à se suicider…
Au sein des cellules normales, se trouve un réseau fort complexe de voies de signalisation entre lesquelles existent des interconnexions. Leur étude est essentielle pour comprendre la perturbation de ces réseaux de signalisation au cours de l'oncogenèse.
La pharmacochimie
Les recherches en pharmacochimie ont pour objectif la synthèse de molécules antitumorales qui agissent spécifiquement sur les cellules cancéreuses sans tuer les cellules saines.
C'est sur cet axe stratégique que portent les travaux de l'équipe UMR 176 CNRS/Institut Curie "Conception, synthèse et vectorisation d'antitumoraux et antiviraux"
Des travaux qui s'appuient sur deux outils fondamentaux : la modélisation moléculaire qui permet de "sculpter" des molécules sur mesure et la chimie combinatoire qui permet de créer une diversité quasi infinie de structures moléculaires.
La biophysique moléculaire
L'Unité U350 INSERM "Biophysique moléculaire" étudie les relations entre la structure et l'activité des molécules biologiques en faisant appel aux concepts et aux instruments de la physique.
Lorsque les protéines, en mouvement constant dans la cellule, entrent en interaction, leurs structures subissent des fluctuations qui doivent être analysées finement. Des travaux concernent également l'imagerie "dans le vivant" (in vivo) et l'étude moléculaire des dommages induits par les radiations (radiobiologie).
La création à Orsay d'un centre pilote de microscopie ionique consacré à la recherche en biologie, et particulièrement à la cancérologie, représente un atout majeur pour l'Institut.
La physicochimie du vivant
Les physiciens de l'Institut au sein de l'Unité mixte CNRS UMR 168 / Institut Curie "Physicochimie Curie" étudient, tant sur le plan théorique qu'expérimental, des assemblages moléculaires organisés qui entrent dans la physique dite de la matière molle.
Ces structures intéressent au plus haut point les biologistes, car elles interviennent dans les grandes fonctions du vivant comme la mobilité et l'adhésion cellulaires, ou encore le trafic à l'intérieur des cellules. Le contrôle de la migration de cellules, potentiellement capables de former une métastase à distance d'une tumeur, constitue l'un des enjeux de ces travaux…
Rappelons que l'Institut Curie s'investit depuis plus de 80 ans au service de la lutte contre les cancers. Il poursuit selon la volonté de ses fondateurs, Marie Curie et Claudius Regaud, une double mission : la prise en charge des malades et la recherche en cancérologie.
Plus de 1500 personnes collaborent aujourd'hui, à Paris et Orsay, au sein de ses deux pôles d'activités : un centre de recherche de stature internationale et un hôpital de référence en cancérologie.
Comme décrit dans cet article, le centre de recherche se compose de 12 laboratoires associés au CNRS ou à l'INSERM, dont les travaux visent à comprendre le fonctionnement de la cellule, qu'elle soit normale ou cancéreuse.
Les collaborations interdisciplinaires entre les chercheurs et les médecins constituent la culture et le savoir-faire de l'Institut. Ambition commune de leurs projets : faire bénéficier les patients des derniers progrès de la recherche en termes de prévention, de diagnostic et de traitement des cancers.
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