Tissus souches embryonnaires de souris d’ordinateur soumis à une spécialité électrochimique, étiquetés pour les noyaux (bleu) et les projections de neurones (rouge). Pointage de crédit : © Mitchell Create et Adele Doyle
La nouvelle équipe de recherche du SU Dresden vise à découvrir exactement comment les cellules souches réagissent aux forces mécaniques et aux signaux électriques tout au long du développement et de la réparation du système nerveux et cardiovasculaire.
Dr. Adele Doyle, professeure adjointe à l’Université de Californie, Santa Barbara, ÉTATS-UNIS, a rejoint le Bunch of Excellence Physics of Life (PoL) en juillet 2021, pour diriger le groupe d’investigation Mécanobiologie associée aux cellules souches sur TU Dresden. Utilisant des approches de l’architecture, de la biologie et de l’informatique personnelle, son équipe étudie comment les circuits moléculaires permettent une mécanosignalisation spécifique. L’équipe interdisciplinaire étudie exactement comment les cellules souches apprennent à réagir aux causes mécaniques et aux conseils électriques au cours du développement des systèmes nerveux et cardiovasculaire particuliers, et comment les signaux biophysiques affectent le bien-être ou la maladie. Le groupe Doyle recherche des informations quantitatives pour aider à concevoir des remèdes de médecine cellulaire et régénérative pour des applications neuronales et vasculaires. Le laboratoire Doyle est hébergé au Middle for Regenerative Remedies Dresden (CRTD) de la TU Dresden, ainsi qu’au Center for Techniques Biology Dresden (CSBD).
Les cellules des organismes vivants sont généralement entourées de signaux réels, tels que des forces mécanisées, des qualités matérielles, des signaux électriques et des signaux chimiques. En ce qui concerne la fonction et l’environnement des cellules, ces personnes font l’expérience de diverses propriétés de matériaux et d’entrées de force mécanisées de différentes amplitudes et dynamiques. « La capacité des cellules à prendre des décisions fiables en fonction des astuces physiques locales est essentielle au cours du développement d’un organisme et également pour maintenir la santé. Tout au long de la maladie, les signaux physiques réels normaux peuvent changer, ou même les cellules peuvent perdre la capacité de répondre correctement aux signaux réels locaux. Par exemple, en ce qui concerne le cancer, les changements dans l’étanchéité des tissus entraînent une expansion et un mouvement indésirables des cellules. La façon dont les cellules perçoivent les propriétés physiques particulières associées à l’environnement est appelée mécanosignalisation, un processus qui n’est cependant pas bien compris », explique Adele Doyle, innovatrice du groupe.
Docteur Adèle Doyle. Pointage de crédit : © Magdalena Gonciarz
Le laboratoire Doyle particulier est conçu pour aider les remèdes de médecine cellulaire et régénérative à devenir des options de traitement plus standard pour les patients souffrant de maladies débilitantes et persistantes. L’expertise de l’équipe se situe principalement dans les systèmes neuronaux et cardiovasculaires, et en plus ils se concentrent sur les besoins associés aux patients. « En fin de compte, notre propre objectif est de convertir notre recherche vers le contexte clinique, et d’intégrer les informations obtenues à partir de la recherche scientifique simple directement dans les styles de thérapie clinique. Nous aimons participer avec de nombreux types d’organisations, y compris des universités, de l’industrie et des médicaments, à différentes phases tout au long de ce processus », a déclaré le Dr . Doyle.
Pour étudier exactement l’impact de la mécanosignalisation sur le développement embryonnaire productif et l’homéostasie de l’organisme, Adele Doyle et le groupe de recherche sur les filles ont élaboré des méthodes expérimentales pour obtenir des mesures moléculaires plus précises et plus délicates dans les cellules vivantes et développer de nouveaux outils de calcul pour analyser de nouvelles données afin de concevoir comment les cellules prennent des décisions. Ils travaillent également avec des groupes d’ingénierie et de microfabrication pour analyser comment les intrants corporels contrôlés affectent le comportement cellulaire, par exemple lorsqu’il s’agit d’impacts de type traumatisme crânien.
« Notre recherche se situe à l’interface utilisateur entre les sciences physiques, telles que l’ingénierie plus la physique, les sciences naturelles, comme la chimie plus la biologie, la médecine et l’informatique. Nous combinons tous trois aspects majeurs : le développement de technologies, la mécanobiologie des tissus souches et de leur descendance, et la signalisation électrogénique dans les systèmes nerveux et cardiovasculaire », décrit le Dr . Doyle. « Nous visons à apprendre comment les signaux physiques induisent des changements dans les circuits moléculaires internes mobiles, et par la suite le comportement cellulaire, ainsi qu’à servir de pont entre les disciplines. Par exemple, nous initions tous des collaborations pour aider à appliquer des outils à travers la physique et le domaine de la biologie pour relever les défis de la santé non résolus, et utiliser la science des données et le calcul pour incorporer et comprendre un large éventail de nouveaux ensembles de données », Dr. Doyle fournit.
Pour répondre à ces types de besoins, une circulation fluide des connaissances et des connaissances au sein et entre les groupes de recherche et les instituts est cruciale. Le Pôle particulier de Physique Qualité de la Vie (PoL) forme le réseau entre les procédures et est dédié à ce type de recherche collaborative. Sur PoL, les scientifiques favorisent généralement un environnement qui soutiendra la recherche par le biais de la science fondamentale en vue des applications. Le concentré de recherche du Dr. Doyle est un partenaire idéal pour ce groupe d’excellence interdisciplinaire. Grâce à ses nombreux instituts de recherche en sciences de la vie et à son panorama industriel dynamique, Dresde offre des conditions idéales pour ce type d’efforts.
Adele Doyle a accompli la fille B. Sc. au sein du génie biomédical à l’Université de Washington à St. Louis, ÉTATS-UNIS. Elle a reçu cette année le doctorat en génie biomédical du Georgia Institute associé à la Technology & Emory University, aux États-Unis. Par la suite, elle fait ses études postdoctorales à l’université ou au collège de Harvard, aux États-Unis. Depuis 2013, Doyle a travaillé comme chercheur adjoint (PI) à l’Institut d’analyse des neurosciences et conférencier au Centre en matière de bio-ingénierie et depuis 2019 en tant que professeur agrégé à la Section of Mechanical Executive de l’Université de Californie à Santa Barbara, aux États-Unis. Depuis cet été 1er 2021, Adele Doyle dirige le groupe d’investigation Mécanobiologie associée aux cellules souches sur le cluster de physique de qualité de la vie à la TU Dresden.
