Équipe
VERA PANCALDI

NetB(IO)² :

Network Biology for Immuno-oncology

 

Les spécificités
de notre axe de recherche

Les travaux de notre équipe portent sur la relation patients – cancer, plus particulièrement sur les interactions entre le système immunitaire et la tumeur. L’objectif est d’améliorer les thérapies basées sur ces interactions. Actuellement, elles sont efficaces seulement sur certains patients, jusqu’à l’apparition de résistances.

Nous voulons comprendre comment la variabilité observée chez les patients, dans les tumeurs et les interactions hôte-tumeur affecte l’efficacité des traitements, en utilisant des approches bio-informatiques comme la fouille de données, des simulations, la modélisation et la théorie des réseaux.

Les réseaux permettent de représenter des systèmes dans lesquels les relations, telles que des interactions ou des similarités entre objets, sont importantes. Les réseaux des différentes types peuvent avoir des propriétés communes, extensivement décrites dans la littérature. Nous utilisons les réseaux pour étudier divers systèmes, tels que les similarités entre patients, les interactions entre les cellules dans les tumeurs, ou encore les interactions tridimensionnelles des gènes dans le nucléus. Dans un même organisme sain, deux cellules de même type, partageant le même ADN peuvent tout de même exprimer une certaine variabilité, due à l’organisation de plus de deux mètres d’ADN dans un minuscule noyau. Ces modifications de configuration de l’ADN impactent les caractéristiques et comportements des cellules.


Etude des différents types de cellules dans la tumeur et de leurs relations: 

Déterminer la composition et organisation cellulaire d’un échantillon reste la priorité dans la recherche contre le cancer. Notre équipe intègre les données omiques pour estimer les proportions des différents types cellulaires et leur relations spatiales dans la tumeur.

Simuler les interactions complexes de ces cellules dans nos ordinateurs,  à la fois au niveau moléculaire et au niveau intercellulaire, offre la possibilité d’étudier ces systèmes dans une multitude de scénarios. C’est une excellente façon de formuler de nouvelles hypothèses et permet une meilleure utilisation de nos ressources expérimentales.

Depuis 2020 nous avons lancé des projets de collaborations avec d’autres équipes du CRCT avec la co-supervision de 4 thèses:

Rüçhan Ekren (bourse Labex Toucan), avec Ludovic Martinet. Étude des mécanismes d’épuisement des cellules T et de la biologie cellulaire des NK dans les cas de myélomes multiples, en utilisant des approches cellule unique sur des jeux de données (humains ou souris) protéomiques et la transcriptomiques (CITEseq).

Matthieu Genais (bourse école doctorale BSB), avec Bruno Segui. Approches d’intelligence artificielle pour déterminer l’impact du TNFa sur la réponse aux inhibiteurs de points de contrôle immunitaires (ICB) dans le cadre de mélanomes. Utilisation des données cliniques, transcriptomiques en cellules uniques, CITEseq et métabolomiques.

Alexis Hucteau (bourse Labex Toucan), avec J.E Sarry. Etude de la leucémie aigüe myéloïde et des résistances métaboliques spécifiques en combinant des approches RNAseq, méthylation ADN, modifications d’histones, connexions métaboliques, épigénomiques et reprogrammation.

Jacobo Solorzano (bourse région / Fondation Toulouse Cancer Santé), avec Yvan Martineau et Corinne Bousquet. Traduction et rôle des cellules stromales (particulièrement les CAFs) dans l’émergence des cellules cancéreuses activant la réponse intégrée au stress (ISR) dans les cancers du pancréas.

 

Biologie computationnelle

Théorie des Réseaux

Hétérogénéité et Microenvironnement tumoral

Système Immunitaire

Epigénomique

Transcriptomique spatiale et  à cellule unique

Architecture du génome

Modèles Mathématiques

DES PROJETS
DE RECHERCHE

PRODUCTIONS SCIENTIFIQUES

PUBLICATIONS 2021
Richart, Laia, Eleonora Lapi, Vera Pancaldi, Mirabai Cuenca-Ardura, Enrique Carrillo-de-Santa Pau, Miguel Madrid-Mencía, Hélène Neyret-Kahn, et al. “STAG2 Loss-of-Function Affects Short-Range Genomic Contacts and Modulates the Basal-Luminal Transcriptional Program of Bladder Cancer Cells.” Nucleic Acids Research 49, no. 19 (November 8, 2021): 11005–21. https://doi.org/10.1093/nar/gkab864.
Sabatier, Marie, Emeline Boet, Sonia Zaghdoudi, Nathan Guiraud, Alexis Hucteau, Nathaniel Polley, Guillaume Cognet, et al. “Activation of Vitamin D Receptor Pathway Enhances Differentiating Capacity in Acute Myeloid Leukemia with Isocitrate Dehydrogenase Mutations.” Cancers 13, no. 20 (October 19, 2021): 5243. https://doi.org/10.3390/cancers13205243.
Cao, Kim-Anh Lê, Al J. Abadi, Emily F. Davis-Marcisak, Lauren Hsu, Arshi Arora, Alexis Coullomb, Atul Deshpande, et al. “Author Correction: Community-Wide Hackathons to Identify Central Themes in Single-Cell Multi-Omics.” Genome Biology 22, no. 1 (August 25, 2021): 246. https://doi.org/10.1186/s13059-021-02468-y.
Lê Cao, Kim-Anh, Al J. Abadi, Emily F. Davis-Marcisak, Lauren Hsu, Arshi Arora, Alexis Coullomb, Atul Deshpande, et al. “Community-Wide Hackathons to Identify Central Themes in Single-Cell Multi-Omics.” Genome Biology 22, no. 1 (August 5, 2021): 220. https://doi.org/10.1186/s13059-021-02433-9.
Coullomb, Alexis, and Vera Pancaldi. “Tysserand - Fast and Accurate Reconstruction of Spatial Networks from Bioimages.” Bioinformatics (Oxford, England), July 2, 2021, btab490. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btab490.
Courtot, Lilas, Elodie Bournique, Chrystelle Maric, Laure Guitton-Sert, Miguel Madrid-Mencía, Vera Pancaldi, Jean-Charles Cadoret, Jean-Sébastien Hoffmann, and Valérie Bergoglio. “Low Replicative Stress Triggers Cell-Type Specific Inheritable Advanced Replication Timing.” International Journal of Molecular Sciences 22, no. 9 (May 7, 2021). https://doi.org/10.3390/ijms22094959.
Stuani, Lucille, Marie Sabatier, Estelle Saland, Guillaume Cognet, Nathalie Poupin, Claudie Bosc, Florence A. Castelli, et al. “Mitochondrial Metabolism Supports Resistance to IDH Mutant Inhibitors in Acute Myeloid Leukemia.” The Journal of Experimental Medicine 218, no. 5 (May 3, 2021). https://doi.org/10.1084/jem.20200924.
Pancaldi, Vera. “Chromatin Network Analyses: Towards Structure-Function Relationships in Epigenomics.” Frontiers in Bioinformatics 1 (2021): 59. https://doi.org/10.3389/fbinf.2021.742216.
PUBLICATIONS 2020
Marku, Malvina, Nina Verstraete, Flavien Raynal, Miguel Madrid-Mencía, Marcin Domagala, Jean-Jacques Fournié, Loïc Ysebaert, Mary Poupot, and Vera Pancaldi. “Insights on TAM Formation from a Boolean Model of Macrophage Polarization Based on In Vitro Studies.” Cancers 12, no. 12 (December 7, 2020): 3664. https://doi.org/10.3390/cancers12123664.
Weulersse, Marianne, Assia Asrir, Andrea C. Pichler, Lea Lemaitre, Matthias Braun, Nadege Carrie, Marie-Veronique Joubert, et al. “Eomes-Dependent Loss of the Co-Activating Receptor CD226 Restrains CD8(+) T Cell Anti-Tumor Functions and Limits the Efficacy of Cancer Immunotherapy.” Immunity 53, no. 4 (October 13, 2020): 824-839.e10. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2020.09.006.
Malod-Dognin, N, V Pancaldi, A Valencia, and N Pržulj. “Chromatin Network Markers of Leukemia.” Bioinformatics 36, no. Supplement_1 (July 1, 2020): i455–63. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btaa445.
Sánchez-Valle, Jon, Héctor Tejero, José María Fernández, David Juan, Beatriz Urda-García, Salvador Capella-Gutiérrez, Fátima Al-Shahrour, et al. “Interpreting Molecular Similarity between Patients as a Determinant of Disease Comorbidity Relationships.” Nature Communications 11, no. 1 (2020): 2854. https://doi.org/10.1038/s41467-020-16540-x.
Trama, Annalisa, Claudia Proto, Jennifer G. Whisenant, Valter Torri, Alessio Cortellini, Olivier Michielin, Fabrice Barlesi, et al. “Supporting Clinical Decision-Making during the SARS-CoV-2 Pandemic through a Global Research Commitment: The TERAVOLT Experience.” Cancer Cell 38, no. 5 (2020): 602–4. https://doi.org/10.1016/j.ccell.2020.10.002.
Garassino, Marina Chiara, Jennifer G Whisenant, Li-Ching Huang, Annalisa Trama, Valter Torri, Francesco Agustoni, Javier Baena, et al. “COVID-19 in Patients with Thoracic Malignancies (TERAVOLT): First Results of an International, Registry-Based, Cohort Study.” The Lancet Oncology 21, no. 7 (2020): 914–22. https://doi.org/10.1016/S1470-2045(20)30314-4.
Whisenant, Jennifer G., Annalisa Trama, Valter Torri, Alessandro De Toma, Giuseppe Viscardi, Alessio Cortellini, Olivier Michielin, et al. “TERAVOLT: Thoracic Cancers International COVID-19 Collaboration.” Cancer Cell 37, no. 6 (08 2020): 742–45. https://doi.org/10.1016/j.ccell.2020.05.008.
Madrid-Mencía, Miguel, Emanuele Raineri, Tran Bich Ngoc Cao, and Vera Pancaldi. “Using GARDEN-NET and ChAseR to Explore Human Haematopoietic 3D Chromatin Interaction Networks.” Nucleic Acids Research 48, no. 8 (07 2020): 4066–80. https://doi.org/10.1093/nar/gkaa159.
Gaudelet, Thomas, Noël Malod-Dognin, Jon Sánchez-Valle, Vera Pancaldi, Alfonso Valencia, and Nataša Pržulj. “Unveiling New Disease, Pathway, and Gene Associations via Multi-Scale Neural Network.” PloS One 15, no. 4 (2020): e0231059. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0231059.
Verstraete, Nina, Giuseppe Jurman, Giulia Bertagnolli, Arsham Ghavasieh, Vera Pancaldi, and Manlio De Domenico. “CovMulNet19, Integrating Proteins, Diseases, Drugs, and Symptoms: A Network Medicine Approach to COVID-19.” Network and Systems Medicine 3, no. 1 (2020): 130–41. https://doi.org/10.1089/nsm.2020.0011.
PUBLICATIONS 2019
Greco, Alessandro, Jon Sanchez Valle, Vera Pancaldi, Anaïs Baudot, Emmanuel Barillot, Michele Caselle, Alfonso Valencia, Andrei Zinovyev, and Laura Cantini. “Molecular Inverse Comorbidity between Alzheimer’s Disease and Lung Cancer: New Insights from Matrix Factorization.” International Journal of Molecular Sciences 20, no. 13 (June 26, 2019). https://doi.org/10.3390/ijms20133114.
Ben Zouari, Yousra, Anne M. Molitor, Natalia Sikorska, Vera Pancaldi, and Tom Sexton. “ChiCMaxima: A Robust and Simple Pipeline for Detection and Visualization of Chromatin Looping in Capture Hi-C.” Genome Biology 20, no. 1 (May 22, 2019): 102. https://doi.org/10.1186/s13059-019-1706-3.
Forés-Martos, Jaume, Ferrán Catalá-López, Jon Sánchez-Valle, Kristina Ibáñez, Héctor Tejero, Helena Palma-Gudiel, Joan Climent, et al. “Transcriptomic Metaanalyses of Autistic Brains Reveals Shared Gene Expression and Biological Pathway Abnormalities with Cancer.” Molecular Autism 10 (2019): 17. https://doi.org/10.1186/s13229-019-0262-8.

LES MEMBRES DE L’ÉQUIPE

Nina Verstraete
Chercheur / Researcher
Matthieu Genais
Etudiant ou stagiaire / PhD student and Trainee
Rüçhan Ekren
Etudiant ou stagiaire / PhD student and Trainee
Jacobo Solorzano
Etudiant ou stagiaire / PhD student and Trainee
Miguel Madrid-Mencía
Ingénieur ou technicien / Engineer and Technician
Alexis Coullomb
Chercheur / Researcher
Hadi Kabalane
Chercheur / Researcher
Julie Bordenave
Ingénieur ou technicien / Engineer and Technician
Malvina Marku
Chercheur / Researcher
Flavien Raynal
Ingénieur ou technicien / Engineer and Technician
Vera Pancaldi
Chercheur / Researcher
Julien Pernet
Ingénieur ou technicien / Engineer and Technician
Alexis Hucteau
Etudiant ou stagiaire / PhD student and Trainee

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