Axe Cancer
Au sein du pôle FATH, les groupes de recherche des Profs O. Feron et P. Sonveaux déploient une activité de recherche en oncologie dont la spécificité est d’intégrer la cellule cancéreuse dans sa relation avec l’hôte. L'expertise de ces deux groupes dans la compréhension du microenvironnement tumoral (hypoxie, acidose et cellules de l'hôte) et des déterminants métaboliques de nombreux cancers offre aux chercheurs un prisme original pour la dissection des mécanismes biologiques conduisant à la progression de la maladie.
Au sein du tissu hôte, les cellules cancéreuses doivent en effet continuellement lutter afin d’assurer les besoins bioénergétiques et biosynthétiques nécessaires à leur survie et leur prolifération. Ce mode d'adaptation métabolique participe activement à la dissémination métastatique et à la résistance aux traitements. Les mécanismes impliqués, en particulier via la modulation du stroma (coopération intercellulaire, angiogenèse, anergie immunitaire, ...), sont examinés à l’aide de modèles cellulaires et animaux adaptés aux types de cancers étudiés.
Plusieurs projets translationnels issus de cette recherche visent au développement préclinique et clinique de nouveaux médicaments anticancéreux ciblant différents aspects de la biologie cellulaire tumorale, ce compris le stress oxydatif mitochondrial, le stress du réticulum ou encore l’autophagie.
Axe Cardiovasculaire
Le pole FATH a une expertise reconnue dans l’analyse de signalisation et pharmacologie, en particulier celle des synthétases du monoxyde d’azote (NOS) dans le cœur et les vaisseaux. En particulier, FATH a développé les techniques d’analyse de la régulation moléculaire des récepteurs membranaires et des effecteurs intracellulaires (y compris NOS) dans le myocarde et les vaisseaux animaux et humains (e.a. via les phosphorylations PI3K- et Akt-dépendantes, l’interaction avec des chaperons comme hsp90, et d’autres régulateurs comme les cavéolines). FATH utilise différentes souches de souris transgéniques et des tissus cardiovasculaires d’origine humaine obtenus en collaboration avec les Services Cliniques au sein de l’IREC. Au sein du Pole, le laboratoire est équipé d’instruments « state-of-the-art » pour des analyses biochimiques, moléculaires et cellulaires (y compris plateformes IONOPTIX équipées pour mesure de raccourcissement sarcomérique et fluorescence calcique des myocytes) et le phénotypage d’animaux (e.a. par télémétrie implantable miniaturisée pour souris).
Biologie des NO synthases. A la suite des travaux du Prof. J-L. Balligand et du Prof. C. Dessy sur le rôle du NO respectivement dans la contractilité cardiaque et la relaxation vasculaire, ces projets étudient la régulation transcriptionnelle et post-traductionelle des isoformes de NO synthétases, eNOS, nNOS et iNOS dans des cultures cellulaires in vitro et des modèles animaux (in vivo) des pathologies cardiovasculaires.
Etude du phénotype endothélial caractéristique des conditions d’ischémie/reperfusion. Ces travaux visent à identifier les déterminants moléculaires de l’angiogenèse post-ischémique (Prof. O. Feron) ainsi qu’à mieux caractériser le phénomène du préconditionnement ischémique à l’origine des avantages de survie pour les cellules du système cardiovasculaire exposées à un stress hémodynamique (Prof. C. Dessy).
Etude mécanistique des déterminants du remodelage adaptatif ou maladaptatif du myocarde stressé. Initalement mené en collaboration avec un réseau européen (Consortium "EUGeneHeart", subsidié par la Commission Européenne) et un réseau d'excellence transatlantique (subsidié par la Fondation Leducq), ce projet comprend e.a. l'étude des facteurs paracrines influençant le potentiel de régénération tissulaire des cellules cardiaques progénitrices et la signalisation entre les myocytes cardiaques et les fibroblastes et cellules endothéliales. L'influence réciproque du métabolisme sur le remodelage (y compris sur la biologie des cellules souches) est étudiée dans le contexte de différents stress myocardiques (surcharge hémodynamique, stimulation neuro-humorale).
Pour tous ces projets, la validation des nouvelles cibles mécanistiques est effectuée chez l'homme par l'utilisation de tissus humains et l'analyse bioinformatique de polymorphismes dans les bases de données issues d'études GWAS.
Un de ces exemples est la caractérisation du rôle du récepteur Beta3 adrénergique dans le myocarde humain, qui a justifié le lancement d'une étude clinique randomisée, contrôlée et prospective testant l'effet protecteur d'un agoniste Beta3 adrénergique chez des patients à risque de développer une insuffisance cardique à fraction d'éjection préservée.