Conséquences biologiques de l’irradiation mitochondriale chez le nématode C. elegans
Laboratoire d'accueil : Laboratoire de micro-irradiation, de métrologie et de dosimétrie des neutrons (LMDN)
Date de début de thèse : octobre 2020
Nom du doctorant : Ahmad SLEIMAN
L’ADN contenu dans le noyau cellulaire est considéré comme étant la principale cible des dommages radio-induits. Cependant, la validité de ce dogme a été questionnée par la découverte des phénomènes non-ciblés, tels que l’instabilité génétique ou les effets bystanders observés in vitro ou in vivo dans les cellules non exposées, qui remet en question ce dogme central en radiobiologie. Les rayonnements ionisants peuvent interagir avec d’autres organites cellulaires que le noyau, et en particulier avec les mitochondries. Ces dernières peuvent représenter plus de 30 % du volume cellulaire et contiennent également de l’ADN, ce qui en fait des candidates crédibles comme cible principale des rayonnements ionisants avec le noyau.
Dans ce contexte général, la thèse proposée vise à étudier la contribution de l’irradiation des mitochondries sur le devenir cellulaire et tissulaire chez le nématode C. elegans, à l’aide du microfaisceau MIRCOM. Ce microfaisceau permet de cibler un nombre de particules ionisantes prédéterminé sur des cellules isolées ou des compartiments cellulaires spécifiques avec une précision de tir de l’ordre du micromètre. Le modèle biologique privilégié est le nématode C. elegans, largement utilisé pour étudier des processus tels que l’apoptose, le vieillissement, la physiologie sensorielle, la neurologie etc…
La thèse se déroulera selon 3 axes principaux : la caractérisation des conséquences de l’irradiation mitochondriale chez le nématode C. elegans à l’échelle moléculaire et tissulaire, ainsi que la caractérisation de la dose radiologique délivrée. Ce sujet, à l’interface de la biologie et de la physique, amènera à des développements techniques notamment en termes de microfluidique. Cette thèse permettra de tester le rôle des mitochondries dans la réponse aux rayonnements ionisants. Les données acquises dans le cadre de ce travail permettront également de nourrir la réflexion en cours dans le domaine du développement des Adverses Outcome Pathways (AOPs) pour les rayonnements ionisants. Les AOPs sont utilisés dans le cadre de la toxicologie prédictive, et consistent à relier des évènements moléculaires initiateurs à des réponses adverses plus tardives, ayant une valeur réglementaire.