Offre de thèse
Modélisation in vitro 3D du cancer du pancréas
Date limite de candidature
01-04-2025
Date de début de contrat
01-10-2025
Directeur de thèse
ALEM-MARCHAND Halima
Encadrement
L'encadrement du doctorant sera assuré par Halima Alem-Marchand et Olivier Joubert, qui organiseront des réunions régulières pour suivre l'évolution des travaux et apporter un soutien scientifique. Le suivi de la formation inclura la participation du doctorant à des séminaires, des formations méthodologiques et des conférences, en accord avec les recommandations de Halima Alem-Marchand et Olivier Joubert. Un suivi périodique sera mis en place sous la supervision de Halima Alem-Marchand et Olivier Joubert, avec des bilans d'étape permettant d'évaluer l'avancement des recherches et d'ajuster la méthodologie si nécessaire. L'avancement des recherches sera mesuré par des publications scientifiques, des rapports d'étape et des communications lors de colloques, en concertation avec Halima Alem-Marchand et Olivier Joubert. Un comité de suivi doctoral, en lien avec Halima Alem-Marchand et Olivier Joubert, veillera à assurer un accompagnement complémentaire et à garantir la progression académique du doctorant.
Type de contrat
école doctorale
équipe
DEPARTEMENT 4 - N2EV : 403 - Nanomatériaux et Santécontexte
Le cancer du pancréas, en particulier l'adénocarcinome canalaire pancréatique (PDAC), est l'un des cancers les plus agressifs, avec un faible taux de survie en raison d'un diagnostic tardif et d'une résistance aux traitements. Les modèles traditionnels (cultures 2D et modèles animaux) ne reproduisent pas fidèlement le microenvironnement tumoral, d'où la nécessité de développer des modèles in vitro plus représentatifs, comme les systèmes microfluidiques, pour mieux comprendre la progression tumorale et tester de nouvelles thérapies.spécialité
Sciences des Matériauxlaboratoire
IJL - INSTITUT JEAN LAMOUR
Mots clés
PDAC, Cancer-sur-puce, microenvironment tumoral, systèmes microfluidic, culture cellulaire 3D
Détail de l'offre
Le cancer du pancréas, notamment l'adénocarcinome canalaire pancréatique (PDAC), est l'un des cancers les plus agressifs, avec un faible taux de survie dû à un diagnostic tardif et à une résistance aux traitements. Le microenvironnement tumoral joue un rôle clé dans ces résistances, rendant les modèles 2D classiques et les modèles animaux insuffisants pour reproduire les interactions complexes au sein de la tumeur. Cette thèse vise à concevoir un modèle in vitro 3D du PDAC basé sur la microfluidique, afin de mieux comprendre la progression tumorale et d'évaluer de nouvelles thérapies.
Ce modèle permettra de recréer un microenvironnement tumoral dynamique, intégrant les interactions cellules-matrice extracellulaire, la distribution des nutriments et l'élimination des déchets. Il offrira une alternative pertinente aux modèles conventionnels, tout en permettant un suivi en temps réel de la réponse cellulaire aux traitements.
Les principales étapes de cette recherche incluent :
• Conception et optimisation d'un modèle microfluidique reproduisant les caractéristiques biochimiques et biophysiques du PDAC.
• Intégration de technologies de suivi en temps réel, afin d'évaluer la prolifération, la migration et la réponse thérapeutique des cellules tumorales.
• Caractérisation biologique et biophysique du modèle, pour garantir sa pertinence par rapport aux systèmes existants.
• Validation par une approche interdisciplinaire, impliquant la science des matériaux, la bio-ingénierie et la biologie du cancer.
Ce projet, sous la direction de Halima Alem-Marchand et Olivier Joubert, adopte une approche innovante combinant bio-ingénierie, microfabrication et biologie du cancer. Il apportera des avancées majeures dans l'étude des mécanismes de progression et de résistance du PDAC, avec des applications potentielles en criblage de médicaments et en médecine personnalisée.
Keywords
Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC), Cancer-on-chip, Tumor microenvironment, 3D cell culture, Microfluidic systems
Subject details
Pancreatic cancer, particularly pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC), is one of the most aggressive malignancies, with a low survival rate due to late diagnosis and resistance to treatments. The tumor microenvironment plays a crucial role in these resistance mechanisms, making conventional 2D models and animal models insufficient to replicate tumor complexity. This PhD project aims to develop a 3D in vitro PDAC model using microfluidic technology, to improve our understanding of tumor progression and assess new therapies. This model will recreate a dynamic tumor microenvironment, incorporating cell-extracellular matrix interactions, nutrient distribution, and waste removal. It will offer a relevant alternative to conventional models while enabling real-time monitoring of cellular responses to treatments. Key objectives of this research include: • Designing and optimizing a microfluidic tumor model, mimicking PDAC biochemical and biophysical features. • Integrating real-time monitoring technologies, to assess tumor cell proliferation, migration, and drug response. • Performing biological and biophysical characterization, ensuring relevance compared to existing systems. • Validation through interdisciplinary collaboration, involving materials science, bioengineering, and cancer biology. Supervised by Halima Alem-Marchand and Olivier Joubert, this project follows a multidisciplinary approach combining bioengineering, microfabrication, and cancer biology. It is expected to bring major advancements in PDAC progression and resistance studies, with potential applications in drug screening and personalized medicine.
Profil du candidat
Le candidat devra être titulaire d'un Master en bio-ingénierie, bioélectronique, science des matériaux ou génie des procédés, avec un fort intérêt pour la recherche appliquée en oncologie. Des compétences en culture cellulaire, microfluidique et fabrication de biomatériaux seront fortement appréciées, ainsi qu'une expérience en techniques de caractérisation biologique et biophysique. Une bonne maîtrise de l'anglais scientifique (écrit et oral) est indispensable, et la connaissance du français serait un atout. Le candidat devra faire preuve de rigueur scientifique, d'autonomie et d'un esprit collaboratif, en raison de l'environnement interdisciplinaire du projet impliquant des experts en biologie du cancer, génie biomédical et science des matériaux.
Candidate profile
The candidate should hold a Master's degree in bioengineering, bioelectronics, materials science, or process engineering, with a strong interest in applied research in oncology. Skills in cell culture, microfluidics, and biomaterial fabrication will be highly valued, along with experience in biological and biophysical characterization techniques. Proficiency in scientific English (written and spoken) is essential, while knowledge of French would be an asset. The candidate should demonstrate scientific rigor, autonomy, and a collaborative mindset, as the project involves an interdisciplinary environment with experts in cancer biology, biomedical engineering, and materials science.
Référence biblio
Cell 2023, 186 (8), 1729–1754. https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.02.014.
(2) Russo, M.; Chen, M.; Mariella, E.; Peng, H.; Rehman, S. K.; Sancho, E.; Sogari, A.; Toh, T. S.; Balaban, N. Q.; Batlle, E.; Bernards, R.; Garnett, M. J.; Hangauer, M.; Leucci, E.; Marine, J.-C.; O'Brien, C. A.; Oren, Y.; Patton, E. E.; Robert, C.; Rosenberg, S. M.; Shen, S.; Bardelli, A. Cancer Drug-Tolerant Persister Cells: From Biological Questions to Clinical Opportunities. Nat Rev Cancer 2024, 24 (10), 694–717. https://doi.org/10.1038/s41568-024-00737-z.
(3) Baka, Z.; Stiefel, M.; Figarol, A.; Godier, C.; Mallick, A.; Joubert, O.; Ashammakhi, N.; Gaffet, E.; Alem, H. Cancer-on-Chip Technology: Current Applications in Major Cancer Types, Challenges and Future Prospects. Prog. Biomed. Eng. 2022, 4 (3), 032001. https://doi.org/10.1088/2516-1091/ac8259.
(4) Parish, S. T.; Aschner, M.; Casey, W.; Corvaro, M.; Embry, M. R.; Fitzpatrick, S.; Kidd, D.; Kleinstreuer, N. C.; Lima, B. S.; Settivari, R. S.; Wolf, D. C.; Yamazaki, D.; Boobis, A. An Evaluation Framework for New Approach Methodologies (NAMs) for Human Health Safety Assessment. Regulatory Toxicology and Pharmacology 2020, 112, 104592. https://doi.org/10.1016/j.yrtph.2020.104592.