Comprendre le cancer du cerveau grâce à la recherche interdisciplinaire

L’appel à projet annuel CCE (Crossing Cutting Edges), lancé chaque année dans le cadre du projet structurant FIRE-UP, soutient l’interdisciplinarité, pilier de l’Université Paris Cité, en finançant des projets doctoraux et post-doctoraux trans-facultaires ou trans-institutionnels. Lauréate de l’édition 2023, Joséphine Schelle, doctorante en mécanobiologie à l’Université Paris Cité, étudie le glioblastome multiforme, un cancer du cerveau particulièrement agressif. Les résultats de ce projet qui réunit le laboratoire Matière et Systèmes Complexes ₁ et le laboratoire Polarité cellulaire, migration et cancer₂ contribueront au développement de nouveaux traitements adaptés.

Le glioblastome multiforme est un cancer du cerveau dont les personnes atteintes présentent peu de chances de survie. L’agressivité de cette forme de cancer est notamment due au fait que ses cellules tumorales sont très invasives.

« Malgré les traitements chimiothérapiques, radiothérapeutiques, et les interventions chirurgicales, les cellules tumorales qui ont envahi les tissus environnants plus profonds sont difficiles à traiter » indique Joséphine Schelle.

Avec sa thèse, la doctorante investigue pour découvrir les raisons du caractère si invasif de ces cellules tumorales malgré les traitements radiothérapeutiques.

Face à la complexité du glioblastome, la convergence de la biologie et de la physique permet une meilleure compréhension de ce type de cancer grâce à une complémentarité des approches et des expertises. Dans le laboratoire Polarité cellulaire, migration et cancer basé à l’Institut Pasteur, Joséphine Schelle analyse la forme des cellules cancéreuses et leurs capacités d’invasion des tissus en utilisant des techniques de marquage cellulaire et d’imagerie. Elle croise ses résultats avec ceux de ses expériences en physique au sein du laboratoire Matière et Systèmes Complexes, à l’Université Paris Cité, dans lequel elle mesure la rigidité du noyau des cellules tumorales.

La combinaison de ces approches scientifiques a permis à Joséphine Schelle de montrer que l’irradiation altère l’ADN des cellules et ainsi, leur capacité à se diviser. Chez certaines cellules irradiées, l’altération de la capacité à se diviser engendre une fragmentation du noyau en plusieurs morceaux au sein de la cellule.

La doctorante a observé que « les cellules irradiées dont le noyau est impacté de cette façon ont une vitesse de migration plus élevée que celles dont le noyau n’est pas fragmenté ».

Ces cellules sont ainsi plus invasives et donc particulièrement dangereuses pour le patient.

Biologie et physique : deux disciplines complémentaires pour étudier le cancer du cerveau

« Les deux laboratoires dans lesquels je mène ce projet de thèse ont l’habitude de travailler ensemble » explique Joséphine Schelle.

Cet environnement interdisciplinaire déjà installé permet à la doctorante de déployer pleinement ses compétences en mécanobiologie, une science qui s’intéresse aux effets des contraintes mécaniques sur les cellules et les tissus vivants, qu’elle a étudiée pendant sa deuxième année de master de biophysique à l’ESPCI.

L’interdisciplinarité est, selon Joséphine Schelle, primordiale dans la recherche actuelle. Cette vision, la doctorante essaie de la transmettre à travers des initiatives de vulgarisation dans les collèges et les lycées ou par exemple, dans l’exposition ouvrir l’œil à l’Université Paris Cité, lauréate de l’AMI Médiation scientifique en 2025. A la suite de sa thèse, Joséphine Schelle souhaiterait poursuivre des projets de communication scientifique, et probablement continuer à décloisonner les champs scientifiques en amenant la recherche en laboratoire auprès du grand public.

1 : Matière et Systèmes Complexes [CNRS/Université Paris Cité (UMR 7057)]

2 : Polarité cellulaire, migration et cancer [Institut Pasteur/CNRS (UMR3691)]