Introduction
Les canaux et transporteurs ioniques sont des acteurs primordiaux de la signalisation cellulaire. Ce rôle central dans la physiologie des cellules excitables, comme des cellules non excitables, a été démontré par de nombreuses études qui ont également révélé que des mutations ou des dysfonctionnements de ces canaux sont responsables d’une grande variété de pathologies. Ainsi, ces canaux ioniques constituent des cibles moléculaires majeures des médicaments actuels.
En raison de leur multitude (des centaines), de leur diversité (sélectivité ionique, localisation subcellulaire, mode d’activation…) et de leur activité de transport des ions au travers des membranes dans lesquels ils sont insérés, l’étude des canaux ioniques représente un domaine de recherche à part entière avec ses approches méthodologiques propres. Mais si l’analyse biophysique des courants ioniques transmembranaires a longtemps constitué la technique au cœur de ces études, elle a, comme toute approche, ses limitations. Le développement récent de nouvelles approches multidisciplinaires innovantes (Ingénierie moléculaire, imagerie, optogénetique, biosenseurs…) a permis d’appréhender sous de nouveaux angles et d’aborder de nouvelles questions sur la fonction du canal ionique à l’échelle de son environnement membranaire, de la cellule et des tissus. Nous sommes ainsi entrés dans une nouvelle ère d’étude du rôle physiopathologique des canaux ioniques qui révèle un énorme potentiel encore inexploité comme cibles thérapeutiques.
Les canaux/transporteurs ioniques suscitent donc un intérêt majeur pour de nombreux chercheurs de par leur participation à diverses réponses physiologiques ou parce qu’ils constituent des cibles thérapeutiques prometteuses dans diverses pathologies.
En offrant des cours allant des principes de base jusqu’aux concepts les plus avancés et aux nouvelles approches méthodologiques disponibles, combinés à des ateliers pratiques, le but de cette Ecole est de permettre à chaque stagiaire d’aborder la fonction des canaux ioniques au niveau cellulaire et tissulaire par une démarche conceptuelle et expérimentale appropriée faisant appel à une grande variété de méthodologies dont certaines innovantes. L’objectif est donc de permettre aux stagiaires d’appréhender et d’étudier ces cibles dans le contexte particulier de leurs propres problématiques.
La publication à un niveau élevé, de niveau « standard international », requiert désormais des approches multi-méthodologiques. Il ne suffit plus de produire des données obtenues à l’aide d’une seule méthode ou d’une seule technique expérimentale. Le chercheur en développant son activité et/ou souhaitant effectuer un changement (ou un glissement) thématique n’a pas toujours les connaissances suffisantes pour déterminer quel ensemble de méthodes et de techniques sera susceptible d’amener un plus à ses recherches et produire des résultats convaincants.
A titre d’exemple on peut se poser les questions suivantes: Dans quelles conditions le patch-clamp automatisé peut-il être utilisé ? L’optogénétique peut-elle contribuer à établir certains mécanismes et élaborer de nouveaux concepts ? Quelles méthodes d’imagerie sont adaptées à la localisation des canaux ou à l’étude de leurs fonctions ? Comment étudier la communication intercellulaire ou la signalisation intracellulaire? La biochimie des protéines-canaux et la protéomique peuvent-elle résoudre des questions sur les partenaires de ces canaux ? Comment les cellules migrent-elles et quel est le rôle des canaux ioniques dans ce processus? Comment réaliser un criblage pharmacologique de substances agissant sur les canaux ?
Cette école thématique a donc de multiples objectifs.
- D’une part, faire le point sur les avancées conceptuelles et techniques de ce champ d’étude très dynamique ainsi que de l’ouvrir à un large public (novices et experts, académiques et industriels, biologistes et chercheurs d’autres disciplines comme la chimie), de la théorie jusqu’à la pratique.
Nous proposons de montrer l’importance d’une approche multi-méthodologique et d’apporter aux participants une connaissance théorique large ainsi qu’un panel de méthodes et de techniques de pointe susceptibles d’être utilisées. Il serait illusoire d’espérer obtenir une maîtrise complète des méthodologies proposées durant les quelques jours de l’Ecole mais celle-ci permettra aux participants d’appréhender et de choisir avec pertinence un ensemble d’approches innovantes adaptées à leur thématique particulière. A terme il s’agit donc de favoriser une plus grande qualité de publication dans un environnement de concurrence accrue, et d’aider à des glissements méthodologiques voire thématiques.
- D’autre part, cette Ecole a pour vocation de contribuer à une structuration de la communauté scientifique publique/privé travaillant autour des canaux ioniques et de favoriser de nouveaux partenariats pour renforcer l’étude de ces cibles et leur valorisation.
La 3ième édition de cette Ecole Thématique biannuelle mettra l’accent sur :
– L’émergence de nouvelles familles de canaux/transporteurs ioniques comme cibles thérapeutiques dans diverses pathologies (et plus particulièrement le cancer) et l’apport de l’automatisation pour le criblage pharmacologique et phénotypique dans ce contexte ;
– L’apport des nouveaux outils et techniques d’imagerie (optogénétique, biosenseurs …) pour l’identification des fonctions et l’analyse de la dynamique cellulaire de cette famille de protéines.