Projet ANR-12-JSV2-0003 – WntReg : Rôles de la signalisation Wnt canonique au cours de la régénération du tissu musculaire squelettique
Programme : JCJC- SVSE 2 – Biologie cellulaire, biologie du développement  et cellules souches (JCJC SVSE 2) 2012
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Monsieur Fabien Le Grand (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale)
Partenaires : Institut national de la santé et de la recherche médicale
Montant : 282177.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 36 mois
Résumé : Les muscles squelettiques sont des structures striées contractiles, fixées aux os par les tendons, qui permettent le mouvement du corps dans l'espace sous le contrôle du système nerveux central. Un muscle squelettique est constitué de cellules multinucléées appelées myofibres qui contiennent les fibrilles contractiles. L'homéostasie du tissu musculaire squelettique adulte dépend d'une population de progéniteurs quiescent situés dans une niche autour des myofibres: les cellules satellites (CS). Les CS sont des cellules souches commises dans le lignage musculaire. Elles sont responsables de la croissance post-natale et de la capacité du tissu musculaire adulte à se régénérer suite à un traumatisme ou à un effort répété. Au cours de la régénération musculaire, les CS quittent l'état de quiescence, vont proliférer puis se différencier pour former de nouvelles myofibres. De plus, une partie des CS vont quitter le cycle cellulaire pour s'auto-renouveler et reconstituer la niche satellite dans le nouveau tissu. Au cours de ce processus, les signaux du milieu local et du microenvironnement instruisent les CS en prolifération et contrôlent leur destin.
Au cours du vieillissement, la perte de masse et de force musculaire est associée à une réduction de la capacité proliférative des CS. Dans les maladies myo-dégénératives tel que la myopathie de Duchenne, la régénération ne peut pas compenser la perte de tissu musculaire et le processus constant de dégénérescence épuise la population de SC. La voie de signalisation Wnt canonique contrôle la physiologie des cellules souches de nombreux tissus, et nos travaux ont montré que de nombreux signaux Wnt sont sécrétés au cours de la régénération du tissu musculaire. Les protéines Wnt se lient aux récepteurs Frizzled et LRP à la surface des cellules receveuses. Ce signal résulte en la stabilisation de la ß-caténine dans le cytoplasme, et son transport dans le noyau où elle forme un complexe transcriptionnel avec TCF pour activer l’expression de gènes cibles.
Cependant, des travaux conflictuels ont proposés des rôles divergents pour la voie Wnt/ß-caténine au cours de la régénération musculaire. Notre but est de comprendre les rôles des signaux Wnt/ canoniques au cours de la réparation du tissu musculaire. Nous avons donc conçu une stratégie de recherche basée sur l'utilisation de modèles génétiques murin gain- et perte-de-fonction conditionnels pour la voie Wnt/ß-caténine spécifiquement dans le lignage des CS adultes. 
Dans un premier temps, nous analyserons les effets de l’activation de la voie Wnt dans le maintien de la quiescence des CS, au cours de leur activation, et dans le contrôle de la balance entre prolifération et différenciation in vitro et in vivo. Dans un second temps, nous effectuerons un crible pour trouver de nouveaux gènes cibles de Wnt ß-caténine dans le contexte myogénique, par analyse transcriptomique et ChIP-sequencing à grande échelle. Nous étudierons le rôle des gènes candidats au cours de la myogenèse adulte. La dernière partie de notre projet se concentrera sur la caractérisation des signaux Wnt canoniques impliqués dans l'auto-renouvellement des CS in vivo et les interactions avec la voie Wnt non-canoniques.
Ce projet de recherche est principalement fondamental. Pourtant, nos résultats nous permettrons d'améliorer notre compréhension du processus de régénération du tissu musculaire adulte et de la biologie des CS. Nous avons choisi de concentrer notre recherche sur la voie Wnt/ß-caténine car nous avons breveté l’utilisation in vivo des agonistes et antagonistes de cette voie (Brevet CA2010/00734). L'objectif de notre projet est d'établir une base de travail pour la création de nouvelles méthodologies visant à l'amélioration de la réparation du tissu musculaire via le contrôle pharmacologique de l’activité Wnt endogène dans la pathologie humaine.