Thèse Imagerie Subcellulaire du Protéome Entier Basée sur la Spectrométrie de Masse H/F - 59

Établissement : Université de Lille
École doctorale : Biologie Santé de Lille
Laboratoire de recherche : Protéomique, Réponse Inflammatoire et Spectrométrie de Masse
Direction de la thèse : Isabelle FOURNIER ORCID 0000000310965044
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-28T23:59:59

Le projet de thèse porte sur le développement d'une méthodologie d'imagerie in situ de l'ensemble du protéome à une résolution subcellulaire. Il a pour but de permettre la cartographie directe de plusieurs milliers de protéines au sein des tissus et de leurs microenvironnements. En effet, actuellement l'imagerie moléculaire non-ciblée est divisée entre l'imagerie par spectrométrie de masse, qui est limitée en termes de multiplexage et de profondeur, et la protéomique haute sensibilité et haut débit de type shotgun, qui permet des analyses en profondeur mais n'apporte pas d'information spatiale. Le projet vise à surmonter cette limitation en combinant le micro-échantillonnage par ablation laser, l'expansion tissulaire compatible avec la spectrométrie de masse et la reconstruction bioinformatique pour créer des cartes protéiques quantitatives. Le projet s'intéressera donc au développement d'une plateforme automatisée d'ablation et de collecte, à l'optimisation du traitement d'échantillons tissulaires comprenant un nombre de cellules limitées (<50) et au co-enregistrement avec l'immunohistochimie par imagerie MALDI-MS (MALDI-IHC) ainsi qu'à la conception d'hydrogels (photo)clivables et d'ancrages permettant une expansion tissulaire isotropique pour augmenter la résolution spatiale. Ces développements seront couplés à CycloMap, un logiciel open source développé au laboratoire, permettant de convertir les intensités de quantification issues de la protéomique shotgun en images, puis de segmenter les régions d'intérêt et d'annoter les voies de signalisation. L'utilité clinique de cette imagerie moléculaire du protéome entier sera démontrée sur des tissus de patients atteints de glioblastome et de cancer oesogastrique. Ces développements technologiques permettront une avancée intéressante en proposant la première modalité d'imagerie non ciblée, subcellulaire et du protéome entier à haut débit puisqu'elle permettra d'imager toutes les protéines, et leurs modifications post-traductionnelles ainsi que les protéines non-canoniques issues de traductions alternatives.

La description fine du micro-environnement tumoral est un enjeu fondamental pour identifier de nouveaux marqueurs et plus particulièrement identifier des cibles thérapeutiques. Les techniques de biologie spatiale actuelle sont performantes mais ciblées et ne permettent pas la découverte de nouveaux marqueurs comme les approches non-ciblées basées sur la spectrométrie de masse. En effet, l'imagerie non-ciblée de protéome profond permettra d'obtenir la distribution de toutes les cibles y compris celles pour lesquelles des sondes (anticorps, aptamères) n'existent pas.

Développement d'une nouvelle méthodologie d'imagerie des protéines non-ciblée en protéome entier à une résolution subcellulaire

Spectrométrie de masse, protéomique haute sensibilité et haut débit, expansion tissulaire