Vincent GacheInstitut NeuroMyoGène (INMG) – Université Claude Bernard / CNRS / Inserm
Mes recherches
Les recherches de mon équipe visent à comprendre, dans le contexte de la formation des fibres musculaires squelettiques, les mécanismes contrôlant l’expression du génome, les réarrangements des réseaux cytosquelettiques et l’établissement des domaines nucléaires ainsi que leurs implications dans des contextes pathologiques tels que la dystrophie musculaire d’Emery-Dreifuss (EDMD), les centronucléomypathie (CNM) ainsi que dans le contexte physiologique du vieillissement.
Après une thèse (2001-2004) réalisée dans le laboratoire de Didier Job (INSERM-U366), encadrée par le Dr. Odile Valiron, j’ai rejoint successivement comme chercheur post-doctoral, l’équipe du Dr. Andreï Popov au CEA-Grenoble (2005-2006), l’équipe du Dr. Edgar Gomes à l’institut de myologie (UMRS-787) de Paris (2007-2013) et enfin l’équipe du Dr. Laurent Tiret à l’école vétérinaire de maison Alfort (UMR-955). J’ai par la suite été recruté à l’INSERM en tant que chargé de Recherche de 1ère classe en 2014. Après l’obtention de l’ATIP-Avenir 2014, j’ai créé l’année suivante l’équipe « Architecture du noyau et du cytosquelette musculaire » dans un 1er temps hébergée à l’ENS de Lyon-Gerland, au LBMC (Laboratoire de Biologie Moléculaire de la cellule) puis mon équipe a rejoint l’Institut NeuroMyoGène (INMG) à Lyon (Université Rockefeller). Notre équipe vise à étudier les interconnections entre le système nerveux et le système musculaire, avec comme but d’élucider des aspects fondamentaux de la biologie cellulaire du muscle et du système nerveux en condition normale ou pathologique.
Dans cette optique, nous essayons de comprendre l’interaction entre le positionnement des noyaux qui composent les fibres musculaires (synaptiques et extra-synaptiques) et l’organisation du réseau microtubulaire le long de la fibre musculaire. Nous voulons déterminer leurs influences respectives sur la fonctionnalité du muscle et ainsi mettre au point des stratégies permettant de rétablir les caractéristiques de ces domaines nucléaires dans les fibres musculaires afin de tester les effets bénéfiques du rétablissement de ces domaines dans certains modèles de myopathies, particulièrement dans les centronucleomyopathies (CNM).
Mon projet ATIP-Avenir
MyoPos
La migration et le positionnement nucléaire sont essentiels à une grande variété de processus au cours du développement cellulaire et peuvent influencer à la fois l'organisation complète de la cellule mais aussi altérer des voies de signalisations. Un système cellulaire unique renferme le paradigme des mouvements nucléaires dans la cellule : c’est la fibre musculaire. La brique élémentaire du muscle squelettique est la fibre musculaire squelettique issue de la fusion de centaines de cellules spécialisées, les myoblastes, et dans laquelle le positionnement des noyaux est finement régulé : les noyaux sont régulièrement espacés le long des fibres musculaires où ils sont localisés à la périphérie. Cette organisation permet la formation de domaines nucléaires garantissant l’intégrité de la fibre musculaire. Les défauts de positionnement précis des noyaux dans les fibres musculaires matures ont récemment émergé comme potentiels facteurs contribuant à certaines maladies musculaires : il est ainsi fortement corrélé à certaines myopathies et à des faiblesses musculaires. L'organisation, la dynamique et l’interactome des réseaux cytosquelettiques de la fibre musculaire peuvent induire de nombreux changements de forces appliquées localement sur le noyau seul (noyaux extra-synaptiques) ou sur des agrégats de noyaux (noyaux synaptiques) indépendamment de l'altération liée à des caractéristiques de la membrane des noyaux et ainsi conduire à une réinitialisation/modification de l’expression génique de ces noyaux. Ce «code cytosquelettique», qui peut avoir différentes propriétés le long de la fibre musculaire, contrôle l'organisation, la maintenance et l’activité transcriptomique des noyaux à la fois le long des fibres musculaires et à la jonction neuromusculaire.