Thèse : Développement de matrices extracellulaires modèles à partir d’ADN (H/F).

Sujet de thèse :
L’ostéosarcome, tumeur osseuse maligne primitive la plus fréquente chez les enfants et jeunes adultes, se caractérise, comme de nombreuses autres pathologies (inflammation, fibrose), par une dérégulation de la matrice extracellulaire (MEC), dont les signaux mécaniques influencent directement le comportement cellulaire (prolifération, migration, différenciation) et jouent un rôle clé dans la progression tumorale. Les cellules cancéreuses invasives doivent s’adapter à un environnement mécanique hétérogène pour former des métastases (principale cause de mortalité). Des données préliminaires révèlent une différence fondamentale entre cellules invasives et non invasives dans leur capacité à percevoir et migrer sur des substrats viscoélastiques, suggérant un lien entre viscoélasticité de la MEC et potentiel métastatique. Pourtant, la plupart des études utilisent des hydrogels élastiques linéaires, négligeant cette propriété majeure des tissus biologiques, alors que des travaux récents montrent son impact fort sur le comportement cellulaire, y compris dans le cancer. Par ailleurs, mesurer les forces cellulaires dans des milieux viscoélastiques, où la déformation combine composantes élastiques et visqueuses, reste un défi.
Nos travaux préliminaires ont démontré la possibilité de préparer des hydrogels d’ADN mécano fluorescent d’une part, et de viscoélasticité contrôlée d’autre part. [1,2] Nous avons également mis au point des méthodes de protection des gels contre la dégradation cellulaire et de fonctionnalisation pour l’ancrage cellulaire.
L’objectif principal de cette thèse est donc de développer une matrice extracellulaire modèle à base d’ADN permettant de mimer les propriétés mécaniques (raideur, viscoélasticité) de la MEC saine et tumorale, de varier les caractéristiques biochimiques de l’environnement cellulaire (structure et densité de ligands), et de décrypter l’impact de la viscoélasticité sur les voies de mécanotransduction (YAP, MRTF) et sur l’invasion cellulaire.
[1] P. Le Bourdonnec, C. Ferkous, L. Comunale, L. Cipelletti, R. Merindol, Adv. Mat. 2026, e16741.
[2] R. Merindol, G. Delechiave, L. Heinen, L. H. Catalani, A. Walther, Nat. Commun. 2019, 10, 528.
Contexte :
La thèse se déroulera au sein de deux laboratoires montpelliérains : l’équipe Matière molle du Laboratoire Charles Coulomb (L2C), dédiée à la synthèse et à la caractérisation des hydrogels à base d’ADN, et l’équipe Signalisation tumorale du Centre de Recherche en Biologie Cellulaire de Montpellier (CRBM), où sera étudié le comportement cellulaire sur ces matériaux. Le doctorant ou la doctorante évoluera dans un cadre collaboratif, en interaction étroite avec une autre doctorante développant des hydrogels mécanofluorescents, dans le cadre d’un projet commun financé par l’ANR entre les deux laboratoires.