Mots-Clés

modélisation mécaniste réponse immunitaire noeuds lymphatiques

Description

Modélisation multi-échelles de la maturation des lymphocytes B à travers les nœuds lymphatiques normaux ou inversés et dans la chaîne ganglionnaire

Équipe et encadrement

• Encadrants et contact : Sébastien Picault, Nicolas Bertho (INRAE), prenom.nom@inrae.fr
• L’accueil sera assuré par l’équipe Dynamo, UMR 1300 BIOEPAR (INRAE, Oniris), Nantes  
• Le stagiaire travaillera en interaction avec l’équipe ImmunoCare (BIOEPAR)
• Période du stage : 4 mois, début de mars à mai 2025 selon calendrier de la formation
• Mots-clefs : modélisation mécaniste, développement de l’immunité

Description du stage

Certains mammifères (porcs, hippopotames, dauphins, rhinocéros) possèdent des nœuds lymphatiques (NL) présentant une structure inversée comparée aux NL de la plupart des autres mammifères (primates, rongeurs, bovins, caprins). Quel que soit le type de NL, les lymphocytes B naïfs circulant dans le sang y entrent par des veines spécialisées. Cependant, les follicules B dans lesquels ces lymphocytes maturent ne sont pas positionnés de la même manière dans les deux types de NL : ils sont en périphérie dans les NL normaux vs. en partie centrale et positionnés les uns à la suite des autres le long du sinus lymphatique dans les NL inversés.

Ce positionnement différencié des follicules B implique que les lymphocytes B ne visiteraient qu’un seul follicule B dans les NL normaux avant de ressortir par la lymphe efférente, alors qu'ils visiteraient successivement plusieurs follicules B du même NL inversé, subissant plusieurs étapes de maturation dans un unique NL. Par ailleurs, une fois activés, les lymphocytes sortent des NL normaux via la lymphe efférente, et atteignent ainsi le prochain NL de la chaîne ganglionnaire, subissant plusieurs étapes de maturation dans les nœuds lymphatiques successifs de la chaîne ganglionnaire.

À l’opposé, les lymphocytes sortent du NL inversé via les vaisseaux sanguins pour se localiser directement dans les tissus, sans visiter d’autres NL. Dans les espèces à NL normaux, la maturation optimale des lymphocytes B reposerait donc sur la visite des différents NL de la chaîne ganglionnaire, alors que dans les espèces à NL inversés, cette maturation aurait lieu de façon autonome dans chaque NL. Cette particularité pourrait avoir été sélectionnée au cours de l’évolution dans les espèces de grandes tailles pour pallier la distance entre les différents NL d’une chaîne ganglionnaire, qui pourrait entrainer une déperdition des antigènes.

Ce stage se positionne en amont de la démonstration expérimentale de cette hypothèse. Une première étude a permis de définir un modèle de maturation de lymphocyte B au sein d’un follicule de NL. La question que nous souhaitons maintenant aborder est de comprendre comment la structure du NL impacte la cinétique et la qualité de cette maturation, d’une part directement à l’échelle du NL, d’autre part le long de la chaîne ganglionnaire. Il s'agira de co-construire avec les immunologistes de BIOEPAR des modèles mécanistes pour étendre le modèle existant (hybride compartiments/centré individus) permettant de comparer la maturation des lymphocytes B au sein des NL dans un même NL (normal ou inversé) puis le long d’une chaîne ganglionnaire.

Le comportement de ces modèles sera analysé (analyse de sensibilité), et leur identifiabilité sera vérifiée sur des données synthétiques mimant les futures données expérimentales i.e. le suivi dans le temps de la maturation des lymphocytes B suite à l'ajout d'une faible quantité d’antigènes en un unique point ciblant 1 NL donné de la chaîne ganglionnaire. Le modèle devra permettre d'évaluer l'efficacité de la maturation en fonction de la nature des NL. Cela aidera à caractériser les données requises pour pouvoir évaluer notre hypothèse, et ainsi mieux cibler les expérimentations à venir.

Compétences requises

• Niveau M1 modélisation des systèmes biologiques ou équivalent
• Bases solides en programmation (de préférence Python / R)
• Fort intérêt pour l’épidémiologie / l’immunologie ainsi que pour un contexte de travail interdisciplinaire
• Capacités de travail en équipe
• Capacités rédactionnelles, lecture d’articles scientifiques en anglais

Indemnités de stage : OUI (réglementaire)

Pour candidater :

Envoyer CV + lettre de motivation à : sebastien.picault@inrae.fr, nicolas.bertho@inrae.fr