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Pr. Dr. Cédric Blanpain
Les cellules souches et leur connexion
avec le cancer - Progress report
Le Pr. Dr. Cédric Blanpain est un acteur majeur dans le domaine
des cellules souches et du cancer. Il a notamment été élu
Meilleur jeune chercheur au monde en cellules souches et a été
sélectionné par le prestigieux magazine Nature parmi le Top10
mondial des chercheurs qui ont marqué l’année 2012.
Le Laboratoire du Pr. Dr. Cédric Blanpain étudie
les cellules souches au cours du développement
et essaie de comprendre comment les
différentes cellules commencent à acquérir leur
identité cellulaire, comment les cellules souches
adultes permettent le renouvellement des tissus
tout au long de la vie et comment, suite à des
blessures, les cellules souches permettent la
réparation des tissus. Son laboratoire continue à
étudier activement le rôle des cellules souches
dans le cancer: quelles sont les cellules qui
donnent des cancers et comment les cancers
grandissent une fois formés?
« Une cellule souche est un peu la mère de
toutes les cellules… Elle donne naissance à
d’autres cellules qui vont permettre aux tissus
de s’amplifier et elle va aussi se différencier
dans toutes les cellules qui constituent nos
différents tissus. Il y a plusieurs types de
cellules souches différents: les cellules
souches embryonnaires pluripotentes, les
progéniteurs embryonnaires, les cellules
souches adultes et les cellules souches
cancéreuses »
Les cellules progénitrices du cœur
Cédric Blanpain a identifié le gène Mesp1
comme l’interrupteur moléculaire qui permet de
transformer une cellule pluripotente en une
cellule cardiaque. Ce fut un pas important dans
la compréhension de la morphogénèse
cardiaque avec des implications importantes
pour la médecine régénérative (Bondue A., Cell
Stem Cell, 2008 et Journal of Cell Biology, 2011).
A la suite de ceci, Cédric Blanpain décide d’aller
plus loin dans la thématique de ces progéniteurs
cardiaques.
Il recrute de nouveaux chercheurs pour marquer
des cellules souches cardiaques au tout début de
leur formation et réussit à retracer toute la
généalogie de la formation du cœur, trouvant
l’origine embryonnaire des cellules cardiaques. Il
montre ainsi que le cœur est formé de « pièces
détachées»: les progéniteurs cardiovasculaires
naissent en effet à des moments différents, se
différencient dans des cellules cardiovasculaires
différentes et contribuent à la formation des
différentes régions du cœur (Lescroart F., Nature
Cell Biology, 2014).
Fondation ULB - Fondation d’utilité publique - Avenue Franklin D. Roosevelt 50 CP 129 B - 1050 Bruxelles
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t
Pr. Dr. Cédric Blanpain - Progress report 2016
Avec le même groupe, il arrive alors par traçage
clonal à déterminer combien de progéniteurs
cardiaques il faut pour former un cœur, soit
environ 250 progéniteurs cardiovasculaires
exprimant Mesp1 . Cette découverte a fait la
couverture de Cell Reports en ce début d’année.
La couverture représente une
analyse confocale pixelisée.
Chaque couleur représente
un unique progéniteur
cardiaque.
Chabab S., Cell Reports, 2016
Les cellules souches adultes
Cédric Blanpain étudie les cellules souches
adultes, le pourquoi et comment elles contrôlent
le renouvellement et la réparation de tissus.
Son laboratoire étudie particulièrement deux
tissus, la peau et la glande mammaire, et ce
pour deux raisons: tout d’abord, il s’agit de tissus
importants, clefs de notre survie et de notre
propagation d’espèce mammifère, ensuite parce
que ces tissus donnent des cancers extrêmement
fréquents. On estime malheureusement qu’une
personne sur 5 va développer un cancer de la
peau et qu’une femme sur 6 va développer un
jour un cancer du sein.
Le laboratoire de Cédric Blanpain est un de ceux
qui maîtrise le mieux la technique du traçage
cellulaire (lineage tracing), à savoir la possibilité
d’activer des protéines fluorescentes dans un
tissu, ce qui permet de marquer par fluorescence
des cellules de façon permanente et ainsi suivre
leurs descendantes ainsi que suivre la
dynamique de prolifération d’une cellule souche
(comment elle va se diviser et combien de
cellules-filles elle va donner). Cette technique lui
a permis de faire des changements de
paradigmes dans la compréhension des différents tissus de la peau et de la glande
mammaire.
Grâce à cette technique, son laboratoire a
notamment pu comprendre comment la peau se
renouvelle tout au long de la vie et a montré que
certaine cellules relativement quiescentes
étaient activées et participaient de manière
importante à la réparation tissulaire (Mascré G.,
Nature, 2012).
Les cellules souches migrent sur
de longues distances pour aller
réparer le trou (entouré par la
ligne discontinue) qui a été fait
dans le tissu
Nature, 2012.
Les cellules souches cancéreuses
Une des questions essentielles à laquelle Cédric
Blanpain tente de répondre est celle de l’origine
des cancers.
Les scientifiques savaient depuis longtemps que
les cancers étaient liés à de mauvais gènes et
qu’il fallait accumuler un nombre de ces mauvais
gènes dans les descendants d’une cellule.
Mais quelle était cette cellule qui devait
accumuler ces mutations?
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Pr. Dr. Cédric Blanpain - Progress report 2016
Cédric Blanpain et son équipe ont alors craqué
l’origine cellulaire de plusieurs cancers
importants de la peau.
Cédric Blanpain se rend en effet compte que
toutes les cellules ne sont pas du tout
équivalentes. Seules certaines sont capables de
changer d’identité et de développer un cancer
après une mutation.
Son laboratoire provoque une révolution dans
les Sciences de la Vie, rendant caduques toutes
les théories émises précédemment sur l’origine
des cancers (« tel cancer provient de tel tissu
parce qu’il exprime tel marqueur qui est
normalement présent»). En effet, les cellules
qu’il transformait avec l’oncogène commençaient à exprimer d’autres marqueurs: il y a en
fait, un changement d’identité cellulaire (Youssef
K.K., Nature Cell Biology, 2010).
L’étude sur l’identification
des cellules à l’origine du
carcinome basocellulaire,
le cancer le plus fréquent
chez l’homme, est devenu
un classique et a fait la
couverture de
Nature Cell Biology, 2010
Poursuivant cette voie, son laboratoire découvre
les mécanismes moléculaires qui conduisent à
l’initiation des cancers basocellulaires (Youssef
K.K., Nature Cell Biology, 2012) menant
actuellement à un partenariat avec une spin-off
pharmaceutique qui développe des molécules
capables
de
bloquer
efficacement
le
développement de ces cancers qui sont
extrêmement fréquents.
Ces recherches se poursuivent et le laboratoire a
découvert récemment que l’élimination du seul
gène Sox9 permettait d’abolir complètement la
formation de tumeurs. Ce gène Sox9 est par
ailleurs exprimé dans la plupart des cancers
humains et pourra aider à créer de nouvelles
stratégies thérapeutiques pour bloquer la
formation et l’invasion tumorale (Larcimont J.C.,
Cell Stem Cell, 2015).
Sox9 et l’invasion
tumorale
Cell Stem Cell, 2015
Actuellement, le laboratoire de Cédric Blanpain
étudie la question de savoir si les cellules
souches et les progéniteurs sont compétents de
façon égale dans la couche protectrice qui donne
les carcinomes basocellulaires. Les résultats
actuels montrent que seules les cellules souches
sont compétentes. Un article est en préparation
sur ce sujet.
Les cancers de la glande mammaire
Une des grandes voies d’étude de Cédric
Blanpain porte sur la glande mammaire dont les
cancers sont hétérogènes et sont associés à de
bons comme de mauvais pronostics.
Son équipe a découvert qu’il existe deux soustypes très distincts (basal et luminal) de cellules
souches qui permettent le renouvellement de
deux types de lignées cellulaires qui composent
la glande mammaire, étude qui ouvre
notamment de nouvelles voies pour étudier les
cellules à l’origine des différents sous-types de
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Pr. Dr. Cédric Blanpain - Progress report 2016
cancers du sein, question essentielle et toujours
non résolue (Van Keymeulen A., Nature 2011).
Ces recherches ont mené très récemment à la
découverte de l’origine des cancers du sein
induits par le gène PIK3Ca. L’étude a également
montré que les mutations des gènes PIK3Ca et
p53 (gènes les plus fréquemment mutés dans les
cancers du sein) induisent des tumeurs de types
très différents en fonction de la cellule d’origine,
la mutation dans les cellules luminales donnant
généralement des tumeurs plus agressives (Van
Keymeulen A., Nature, 2015)
Tumeur dérivée
du gène p53
Nature 2015
Désormais,
son
laboratoire
essaie
de
comprendre pourquoi la glande mammaire
donne lieu à plusieurs sous-types de cancers.
Est-ce qu’il y aurait finalement au sein des
cellules souches luminales non pas un type de
cellules souches mais plusieurs sous-types de
cellules souches luminales qui chacune vont
donner un cancer particulier? Cédric Blanpain
nous assure que ses chercheurs sont sur la
bonne voie mais ont besoin de financement pour
y parvenir.
Validation du modèle animal
Dans le cadre des cancers spinocellulaires, on
ignorait encore jusqu’il y à peu la pertinence des
modèles de souris.
Son laboratoire s’est donc chargé de séquencer
les tumeurs qui viennent de la souris et a
découvert qu’il s’agissait bien des mêmes gènes
qui étaient mutés dans les cancers spinocellulaires tant chez les humains que chez les
souris. Cette étude confirme ainsi la pertinence
du modèle animal dans la compréhension des
cancers humains (Nassar D., Nature Medicine,
2015).
Comprendre comment les cancers
grandissent une fois formés
Toujours dans le cadre du carcinome
spinocellulaire, le laboratoire a étudié les cellules
souches cancéreuses de la peau sur des modèles
de souris génétiquement modifiées. La recherche
a démontré que l’invalidation du gène Twist1
permettait de réduire radicalement la formation de tumeurs et que celui-ci était essentiel à la
maintenance des tumeurs et à la régulation des
cellules souches cancéreuses. Cette découverte a
fait la couverture du magazine Cell Stem Cell.
(Beck B., Cell Stem Cell, 2015).
Cette nouvelle contribution fut un
« twist » dans notre compréhension
de la tumorigénèse induite par
Twist1
Cell Stem Cell 2015
Toujours dans le cadre du carcinome
spinocellulaire, son équipe s’est attachée à
démontrer l’importance du facteur de
transcription Sox2 dans l’initiation et la
croissance des cancers cutanés ainsi que dans la
régulation des cellules souches cancéreuses.
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Pr. Dr. Cédric Blanpain - Progress report 2016
Ses chercheurs ont montré l’importance de ces
cellules pour la croissance tumorale en éliminant
ces cellules cancéreuses dans leur environnement naturel grâce à un système génétique
(Boumahdi S. Nature, 2014).
Après une semaine de
traitement, les tumeurs
ont fondu comme neige
au soleil. Ceci montre le
potentiel thérapeutique
de l’ablation des cellules
souches cancéreuses.
Nature 2014
La récidive tumorale
Lorsqu’on administre la chimiothérapie ou la
radiothérapie au patient, on peut parfois avoir
une fonte magnifique de la tumeur, qui peut être
malheureusement suivie par une récidive.
Une cause potentielle de la récidive tumorale
pourrait être qu’on tue tout sauf les cellules
souches cancéreuses.
Le laboratoire de Cédric Blanpain a découvert
une sous-population de cellules qui résistent au
traitement de chimio et radiothérapie. Cédric
Blanpain est par ailleurs certain qu’ils ont
identifié le mécanisme moléculaire de cette
résistance. Il pense que dans quelques mois, il lui
sera possible d’annoncer cette nouvelle
découverte majeure.
Les métastases
Dans les cas de cancers, souvent, ce n’est pas la
tumeur primaire qui tue le patient mais bien les
cellules qui échappent de la tumeur primaire et
qui vont aller se loger dans les poumons, le
cerveau, le foie ou les os.
Une partie de l’équipe de Cédric Blanpain essaie
de découvrir quelles sont les populations
cellulaires qui s’échappent de la tumeur primaire et qui colonisent ces différents endroits.
Cédric Blanpain estime qu’ils ont bien avancé
dans ce domaine mais que des financements
complémentaires
sont
nécessaires
pour
poursuivre ce projet très prometteur.
La médecine personnalisée
Le laboratoire de Cédric Blanpain fait de la
recherche fondamentale mais agit pour
transférer ses découvertes dans la pratique
clinique.
Un des rêves qu’il partage avec les chercheurs
de l’ULB Cancer Research Center est de pouvoir
offrir à tous les patients des hôpitaux de l’ULB la
possibilité de prendre des échantillons de leur
tumeur, les caractériser moléculairement, les
classifier et essayer sur ces tumeurs greffées les
traitements les plus adaptés, particulièrement
les traitements qui échappent aux premières
lignes de la radio et chimiothérapie.
Ce projet occupe actuellement 5 chercheurs fulltime chargés de collecter les échantillons de
tumeurs auprès des patients de l’Hôpital Erasme
grâce à un financement du Fonds Erasme
(300K€/an pendant 6 ans).
Malgré cela, Cédric Blanpain explique que ce
budget est bien insuffisant et nécessite des
investissements massifs pour créer la plus
grande biobanque vivante de ces tumeurs en
Belgique et en Europe. Il en appelle donc à la
générosité des mécènes de la Fondation ULB.
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Le Pr. Dr. Cédric Blanpain dirige une quarantaine de doctorants, post-docs et
techniciens brillants, provenant du monde entier, dévoués et efficaces.
Conclusions
Le laboratoire de Cédric Blanpain est arrivé à une
vitesse de croisière qui est et a été rendue
possible grâce à ses soutiens financiers publics,
privés, nationaux et internationaux.
Le coût opérationnel annuel de son laboratoire
est de 3,6M€.
Personnel (38)
2M€/an
Réactifs (30.000€/chercheur)
1,2M€/an
Maintenance de l’équipement de 2,5M€
(3 trieurs de cellules, microscope confocal,
microscopes, cryostats, salle culture de
cellules, cages)
100K€/an
Frais de gestion ULB et pot commun
IRIBHM
300K€/an
total
3,6M€/an
Bien que ses recherches rencontrent un vif
succès, Cédric Blanpain souligne que son
laboratoire est constamment en recherche de
nouveaux financements.
En effet, outre les projets spécifiques qui
nécessitent des fonds importants comme son
projet portant sur les mécanismes régulant les
métastases (1M€), son projet sur la résistance
aux traitements (1M€), le projet de médecine
personnalisée (500K€/an), son laboratoire a
également besoin d’acheter des équipements
lourds (1,5M€).
De plus, Cédric Blanpain continue à chercher des
financements pour permettre à ses chercheurs
de travailler (réactifs nécessaires à la réalisation
et à l’analyse des expériences) et pour assurer la
maintenance nécessaire des machines qu’ils
utilisent.
Cédric Blanpain constate que les fonds publics
qui ont permis de lancer son laboratoire
diminuent de façon dramatique. Par exemple,
les subsides qu’il recevait du FNRS ont diminué
de 75%. Au sein de son laboratoire, le FNRS ne
peut plus financer qu’un grant par an et ne
finance plus l’achat d’équipement.
Cédric Blanpain conclut sur le fait que sans le
mécénat, il n’aurait jamais pu continuer au
rythme auquel il travaille.
Il mentionne que le Fonds Baillet-Latour est
actuellement l’institution qui lui offre le plus
grand soutien financier, avant même celui du
Conseil Européen de la Recherche (ERC).
Enfin, Il remercie chaleureusement ses mécènes
dont la générosité individuelle lui a permis de
financer des projets de recherche spécifiques,
l’engagement de personnel qualifié, la rénovation d’une partie de son laboratoire et de
l’animalerie et le financement partiel d’un
support administratif qui lui permet de gagner
un temps précieux pour ses recherches.
Le laboratoire du Pr. Dr. Cédric Blanpain est soutenu notamment par:
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Pr. Dr. Cédric Blanpain’s Lab
Besoins en financements
1. Mécanismes régulant les métastases
3. Médecine Personnalisée
1M€ (5x200.000€)
500.000€/an
Personnel
Personnel
1 post-doc
50K€
1 post-doc
50K€
1 technician
50K€
1 technician
50K€
Consumables
Consumables
100K€
400K€
Mice housing (50K€/an) and Sequencing (350K€)
Mice housing (15K€), Transgenic mice generation
and importing (15K€), Molecular biology reagents
(20K€), Cell sorting and confocal imaging (15K€),
Publications (5K€), Travel and conferences for the
post-doc (5K€)
total 500K€/year
total 200K€/year
4. Equipements nécessaires
1,5M€
2. Résistance aux traitements
1M€ (5x200.000€)
Personnel
1 post-doc
50K€
1 technician
50K€
Consumables
Animal housing - cages
250K€
Confocal microscopy
550K€
Sequencer
700K€
total
1,5M€
100K€/
Mice housing (15K€), Transgenic mice generation
and importing (15K€), Molecular biology reagents
(20K€), Cell sorting and confocal imaging (15K€/
an), Publications (5K€), Travel and conferences for
the post-doc (5K€)
Pour avoir une description détaillée des projets
nécessitant des fonds, merci de vous adresser à:
total 200K€/year
Fondation ULB - Fondation d’utilité publique
Avenue Franklin D. Roosevelt 50 CP129
B-1050 Bruxelles
tél + 32 (0)2 650 22 94 - [email protected]
www.fondation.ulb.ac.be
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SOUTENIR LA SCIENCE
Cédric Blanpain est né en 1970. Docteur en
médecine, Docteur en sciences médicales, Spécialisation en médecine interne (Université libre de
Bruxelles). Post-doctorat dans le laboratoire du Pr.
Elaine Fuchs du Howard Hughes Medical Institute de
la Rockefeller University. Cédric Blanpain est
Professeur Ordinaire de l’ULB et Chercheur à l’ULB
Cancer Research Center.
Le Pr. Dr. Cédric Blanpain a reçu de multiples bourses
prestigieuses et distinctions scientifiques dont
notamment : European Research Council Starting et
Consolidator grants, Nature’s Top 10 of the Scientists
who mattered, Outstanding Young Investigator
Award International Society of Stem Cell Research,
European Molecular Biology Organization member,
Long term fellowship et Career Development Award
of the Human Frontier Science Program Organization,
Walloon Excellence in Lifesciences and Biotechnology
grant, Liliane Bettencourt Award for Life Sciences,
Fonds Baillet-Latour, Schlumberger Foundation grant.
La mission de la Fondation ULB est de lever des fonds
destinés à financer des projets scientifiques
innovants qui sont dirigés par des chercheurs de
premier plan de l’Université libre de Bruxelles (ULB).
La Fondation ULB est une fondation d’utilité publique
créée par Arrêté Royal qui peut recevoir des dons qui
sont déductibles dans le chef du donateur (à partir de
40€/an) et peut bénéficier de legs à taux réduits. Les
dons sont également déductibles pour les résidents
de certains Etats, parmi lesquels: Luxembourg,
France, Pays-Bas, Angleterre, Allemagne, Italie, EtatsUnis, Suisse.
Les projets scientifiques soutenus par la Fondation
ULB proviennent de toutes les disciplines
scientifiques représentées au sein de l’Université et
sont proposés par le Conseil de la Recherche et
validés par le Conseil Académique de l'ULB.
Fondation ULB
Fondation d’utilité publique
L’Université libre de Bruxelles (ULB) est une
institution de recherche et d’enseignement complète
dotée d’un hôpital académique (ULB-Erasme). L’ULB
est un pôle de recherche d’excellence qui compte
plus de 4000 chercheurs, professeurs, doctorants et
techniciens de laboratoire. L’ULB est active dans tous
les domaines du savoir et de la technologie.
L’ULB compte notamment 4 Prix Nobel sur 6 en
Belgique (physique, médecine, chimie), 1 Prix Nobel
de la Paix, 1 Médaille Fields, 3 Prix Wolf, 2 Prix Abel, 1
Prix Balzan, 2 Marie Curie Excellence Awards, plus de
20 European Research Council Grants, 29% des Prix
Francqui, 50% des Prix Quinquennaux du FNRS.
Avenue Franklin D. Roosevelt 50 CP129
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Compte bancaire DONS:
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