La Plateforme de Microscopie Intravitale

Mission:

La microscopie intravitale est le seul outil qui permet d'analyser le fonctionnement des cellules saines ou malades dans un environnement complexe du vivant, avec la (patho)physiologie et la biologie tissulaire, cellulaire et moléculaire intacte. Pour obtenir ces informations complexes, un savoir faire unique a été développé sur la PF depuis 2002.

Notre mission est de réaliser des protocoles concernant la technique de microscopie optique, le traitement et l'analyse des images, permettant de comprendre comment les changements cellulaires, tissulaires et vasculaires évoluent dans le cadre d'un diagnostic et le suivi d'un traitement.

Nos approches sont toujours multidisciplinaires et groupent des physiciens, spécialistes en imagerie optique, sources lasers, etc. et des chimistes pour le développement de nouvelles molécules, nano-particules, nano-micelles et -gels pour l'imagerie ciblée, le diagnostic et le traitement des pathologies. La PF travaille depuis sa création avec le laboratoire interdisciplinaire de physique (le LiPhy, UMR CNRS 5588, https://www-liphy.ujf-grenoble.fr/) et celui de chimie à l'ENS de Lyon (http://www.ens-lyon.fr/CHIMIE). Elle valide leurs recherches innovatives en préclinique avec son réseau de biologistes et de médecins.

Fonctionnement:

La PF offre des collaborations scientifiques, et non pas de prestations de services, pour lesquelles elle prend en charge les frais d'utilisation pour réaliser des études préliminaires et répondre ensuite aux appels d'offres. Quand ces études sont concluantes, nos collaborateurs s'engagent à construire des projets de recherche avec la PF comme partenaire scientifique. Dès que le chercheur principal obtient un financement, les frais de ces études sont pris en compte.

Spécialités:

• Effets des thérapies anti-tumorales sur le tissu et la vascularisation saine et tumorale.
• Interaction des cellules cancéreuses avec la vascularisation: communication intercellulaire et cellules <-> vascularisation, migration cellulaire.
• Validation de nouvelles molécules fluorescentes, nano-particules, nano-micelles, nanogels pour imagerie profonde de la vascularisation saine et tumorale + ‘drug delivery’.
• Imagerie multimodale de la vascularisation: IRM, SPECT, ultrason, photo-acoustique, optique.
• Imagerie 3D des cultures multi-cellulaires pour la reconstruction tissulaire, biomimétisme.

et d'autres projets pour la microscopie intravitale à développer avec vous .............

Projets sur la PF:

1. ANR, maladies neurologiques et Maladies psychiatriques MNMP: janvier 2010 – juin 2013, Do cortical astrocytes play a role in the occurrence of absence epilepsy?: a calcium imaging and two photon microscopy approach in a genetic rat model, PI : Dr. A Depaulis, équipe 9, Institut de Neurosciences Grenoble, PF scientific partner.
2. Investigation par la simulation numérique de nouvelles pistes thérapeutiques contre les glioblastomes multiformes, CNRS, PEPS Interactions INS2I (2009 -2011), TIMC-Imag, A. Stéphanou-Clinatec microenv. tumorale, BvdS, -Ecrin Therapeutics, A. Popov
3. CLARA project Cancerdrug, Proof of concept 2011 - 2012, Preclinical evaluation of novel vascular disrupting agent, PI Dr. A. Popov, Ecrin Therapeutics, PF scientific partner
4. ANR blanc, janvier 2012 – janvier 2016: Ultrabright Tracer, PI Dr. A. Ibanez, Inst. Neel, CNRS, PF scientific partner.
5. ANR defi 2014, nov 2014 – nov 2016, Opener. Multi-stimuli responsive polysaccharide-based nanogels for photocontrolled release, PI Prof. R. Auzely, CERMAV Grenoble, PF is scientific partner.
6. FRM, mai 2013 – mai 2016: Projet: Multifunctional hyaluronic acid hydrogels to control adhesion, growth and differentiation of neural stem cells, Prix BNP Paribas 2013, PI: Prof. R. Auzely Velty CERMAV CNRS, PF is scientific partner.
7. INSERM, Plan cancer: Projets de recherche dans le domaine des approches multidisciplinaires de la modélisation des processus biologiques complexes appliqués au cancer (Biologie des systèmes): Janvier 2014 –décembre 2016 - Towards a Computer-Assisted Therapeutic Strategy (CATS), PI Dr. A. Stephanou, TIMC-IMAG, PF is scientific partner.
8. LiPhy/ CNES: Financement CNES et LiPhy (Dr. C. Misbah, CNRS) pour un ingénieur d’étude: novembre 2013 – novembre 2014 pour préparer un projet pour le CNES: Cytométrie de flux in vivo par photo-acoustique pour détecter in vivo la formation des agrégats des globules rouges pendant les longues voyages en espace. Partenaire: PF optique intravitale, BvdS.
9. La ligue contre le cancer, comité Isère, janvier 2017 - juin 2019, Développement d’un micro-dispositif d’imagerie photo-acoustique pour le suivi en continu de la récidive tumorale précoce après résection des tumeurs cérébrales dans la cavité d’exérèse. PI. Dr B. van der Sanden, UMR INSERM U1039.

Histoire de la PF de microscopie intravitale à Grenoble

La microscopie non linéaire ou à deux photons à Grenoble a commencé en 2002, dans le laboratoire interdisciplinaire de physique (LiPhy, UMR CNRS 5588, https://www-liphy.ujf-grenoble.fr/), en collaboration avec l'unité Mixte INSERM/UJF n° 594: Functional and Metabolic Neuroimaging du Dr Christoph Segebarth (DR CE INSERM). Les initiateurs en sont: Jean Claude Vial (DR2 CNRS) pour le LiPhy et Jonathan Coles (DR1 CNRS) pour l'unité INSERM 594. Un jeune chercheur de l'INSERM (U594) Boudewijn van der Sanden, les rejoint rapidement pour co-encadrer deux thèses de doctorats, celle de Raphael Serduc (co-directrice Chantal Rémy, DR2 INSERM, U594) et celle de Pascale Verant (co-directeur Jean Claude Vial). La microscopie intravitale est utilisée pour étudier les dégâts provoqués par la radiothérapie expérimentale au niveau du tissu cérébral et sa micro-vascularisation. Ces radiothérapies sont développées sur la ligne médicale ID17 de l'European Synchrotron Research Facility (ESRF, voir lien ci-dessous).

En 2007, la PF rejoint l'institut de Neuroscience à Grenoble (GIN) et s'associe à l'unité INSERM 647: Rayonnement Synchrotron et Recherche Biomédicale du Prof. François Estève, équipe 6 du GIN. Ce changement d'attachement est logique par rapport à la recherche menée sur la ligne médicale ID17 à l'ESRF. La même année, elle se groupe à d'autres PF de microscopie à Grenoble pour préparer la labellisation nationale par le GiS-IBiSA. L’aventure est pilotée au début par le Prof. Michel Robert-Nicoud, directeur de l'UFR de Biologie de l'université de Grenoble et ensuite par le Dr. Yves Usson, chercheur au CNRS, attaché au laboratoire TIMC-IMAG. En septembre 2007, la labellisation 'GiS IbiSA in vitro' est concrétisée. La PF obtient des crédits pour son installation au GIN par le GiS-IBiSA et le CPER imagerie biomédiale 2006, alors sous la direction du Prof. Claude Feuerstein, fondateur de l'institut de Neuroscience à Grenoble (GIN) et ancien président de l'université de Grenoble. Deux doctorants poursuivent leurs thèses de doctorat sur respectivement: les effets de la radiothérapie par photo-activation sur les modèles de gliomes (Clément Ricard, co-encadrant: Dr. Christoph Segebarth) et le développement des micelles pluroniques pour l'imagerie de la vascularisation cérébrale et tumorale (Mathieu Maurin, co-encadrants: Dr. Olivier Stéphan, chimiste (McF UGA) et Dr. Patrice Baldeck, physicien (DR2 CNRS) au LiPhy) en collaboration avec les unités INSERM 594 & 647 et l'ESRF.

Au GIN, je prends la direction de la PF et Florence Appaix, ingénieur d'étude me rejoint. Les activités prendront de l'ampleur dans un environnement sur la recherche en neurosciences. La microscopie à deux photons est le premier choix pour les neurobiologistes, dans l’exploration du fonctionnement des neurones et des cellules gliales in vivo sur les modèles d'animaux. La PF joue un rôle important dans la formation de 17 stagiaires en M1 et en M2, de 9 doctorants et de 2 ingénieurs d'étude. En outre, elle embauche 4 Post-Docs dans des projets de recherche: Mathieu Maurin, Flavien Caraguel, Talitha Fernandes Stefanello...

En 2011, pour plus de soutien en biologie cellulaire et moléculaire au GIN, la PF s'associe à l'unité INSERM Nanomédecine pour le cerveau, du professeur François Berger. Dans cette équipe 7 du GIN, les biologistes liées aux activités de la PF sont: Didier Wion (Chercheur-INSERM), Michèle El Atifi (IR CHU) et Marie-France Nissou (IE-INSERM). La même année, la PF rejoint le groupement des PF GiS-IBiSA in vivo sous la direction du Dr. Christoph Segebarth puis celle du Dr. Chantal Rémy. Ce groupement prépare la labellisation nationale par France Life Imaging (FLI) sous la direction du Prof. Daniel Fagret, directeur du pôle d'imagerie sur le site santé. Le nœud Grenoblois de FLI est né en septembre 2012. Actuellement, la PF joue un rôle unique dans FLI, aucun autre nœud ne possède une PF semblable. Les crédits FLI en 2012 et GiS-IBiSA en 2015 ont permis de faire des 'upgrades' importantes et d'assurer en partie sa maintenance.

Début 2013, l'équipe 7 du GIN prépare son départ à CLINATEC lorsque le Prof. Berger est nommé directeur. Son installation se termine en juin 2015. Clinatec, fondé en 2007 par le Prof Alim Louis Benabid et le directeur du CEA Grenoble Jean Therme, est ouvert fin 2011. Cela sera un échec pour la PF et pour ses collaborations au sein de Clinatec et sur le site du CEA. L'environnement a été pensé pour stimuler des collaborations étroites entre les ingénieurs du CEA, les biologistes et les médecins, pour des applications de la nanotechnologie au diagnostic et au traitement des patients, mais dans la pratique la plupart des chercheurs INSERM de l'ancienne équipe 7 au GIN sont restés à l'écart de l’aventure Clinatec. Fin 2014, la création d'un UMR avec les partenaires CEA, INSERM et l'UGA est définitivement enterrée. La PF avait à peine commencé à reprendre ses activités de recherches, voir Faits marquants.

Désormais, un nouvel avenir se prépare pour la PF sur le site santé de Grenoble. Elle sera liée à la PF GAIA, présentée sur ce même site internet, pour devenir une PF multimodale unique en France, ouverte à la communauté des chercheurs sur le site santé avec l'imagerie de la cellule à l'homme entier.