– SITCON

1-Contexte scientifique et objectifs du projet : - Les modèles cellulaires nous fournissent la possibilité d'explorer la complexité des dérégulations de la cellule tumorale. Le modèle cellulaire inductible d'Ewing consiste en une lignée cellulaire caractérisée par une translocation chromosomique et l'apparition d'un gène chimérique EWS-FLI-1 dont l'activité conduit à une prolifération cellulaire incontrôlée. Un système a été construit dans lequel ce gène peut être éteint ou activé à volonté, induisant l'arrêt ou la reprise de la prolifération. Il permet donc de contrôler à l'aide d'un seul gène et de façon réversible l'apparition du phénotype tumoral. Cependant les mécanismes biologiques contrôlés par cet oncogène et régulant la prolifération cellulaire reste largement obscurs. Afin de les étudier, un ensemble de données incluant des résultats de profils génomiques (altérations du génome), transcriptomiques (mesures de séries temporelles et d'états stationnaires), de microARNs et de liaison protéine-ADN (puce ChIP) est déjà produit et de nouvelles données seront disponibles dans l'année. - Les principaux buts du projet sont les suivants: - 1) A partir des données haut débit et de méthodes d'inférence de réseaux génétiques, reconstruire le réseau d'interactions par lequel la protéine chimérique EWS/FLI-1 affecte le cycle cellulaire et l'apoptose; - 2) Déterminer les voies de transduction du signal reliant l'activation de EWS/FLI-1 aux gènes du cycle cellulaire et de l'apoptose; - 3) Créer un modèle détaillé du fonctionnement des voies impliquées dans le système d'Ewing, et comprendre les différences de comportement avec un contexte cellulaire normal ; - 4) Proposer à partir de modélisations de nouvelles expériences pour valider et améliorer les modèles que nous aurons construits, et mener ces expériences au laboratoire. - Pour réaliser ces objectifs, nous proposons une combinaison d'approches complémentaires de Biologie Systémique : inférence de réseaux, pathway scoring et modélisation qualitative de réseaux. - - 2-Description du projet, méthodologie : - Le projet s'appuie sur un partenariat interdisciplinaire de quatre equipes, avec des expériences complémentaires en pathologie moléculaire des cancers, production de données post-génomiques à haut débit, bioinformatique, intégration de données, inférence de réseaux et modélisation. - Le projet est divisé en cinq parties. La première, expérimentale, concernera la collecte des données nécessaires à la validation des predictions des modèles, et le développement du modèle cellulaire d'Ewing alternative. Dans la deuxième partie, un réseau minimal connectant la protéine oncogène et les gènes du cycle cellulaire et de l'apoptose sera inféré des données d'expression, de microARN et de ChIP, en utilisant différentes approches. L'ossature de ce réseau sera validé par les partenaires biologistes. Dans la partie 3 nous évaluerons statistiquement pour chaque voie ou modules de gènes la vraisemblance de son implication dans la tumorigénèse. La partie 4 sera dévolue à la modélisation qualitative, une technique originale développée par les partenaires, qui sera appliquée au réseau issu des parties 2 et 3. Le résultat de la modélisation sera un modèle graphique compatible avec les données. Dans la partie 5, expérimentalistes et théoriciens oeuvreront ensemble à la conception des expériences optimales pour valider et améliorer les modèles. - - 3-Résultats attendus : - D'un point de vue experimental le projet fournira un nouveau modèle cellulaire de cellule progénitrice d'Ewing. De nouvelles données expérimentales haut-débit seront collectées, incluant des séries temporelles. Du point de vue de la Biologie Systémique, nous obtiendrons un modèle qualitatif expliquant comment l'expression d'un oncogène régule la prolifération cellulaire et l'apoptose dans le système inductible d'Ewing. Des méthodologies mathématiques et outils informatiques seront créés pour analyser et inférer un rés