Le groupe BIOdevices, BIOmaterials & BIOengineering (3 BIO's) du laboratoire CBMN – UMR 5248 (Université de Bordeaux) recrute un(e) chercheur(euse) postdoctoral(e) spécialisé(e) en biologie cellulaire et moléculaire pour rejoindre un projet interdisciplinaire à l’interface entre biologie cellulaire, ingénierie tissulaire, chimie des biomatériaux et imagerie avancée, financé par l’ANR.
Le/la chercheur(euse) postdoctoral(e) sera chargé(e) de développer et caractériser des modèles 3D de tissu osseux à partir de cellules souches mésenchymateuses humaines (hMSC) encapsulées dans des hydrogels de propriétés physico-chimiques et mécaniques contrôlées. Une attention particulière sera portée à la différenciation ostéogénique, à la formation d’une matrice minéralisée et aux interactions entre les cellules osseuses et le réseau vasculaire.
Contexte du projet
La reconstruction de modèles de tissu osseux humains fonctionnels constitue un enjeu majeur pour mieux comprendre les mécanismes de formation et de remodelage de l’os et développer de nouveaux outils pour l’étude des pathologies osseuses.
Dans ce contexte, le projet ANR MYOSMAT vise à développer des systèmes 3D biomimétiques permettant de reproduire au mieux le microenvironnement cellulaire et matriciel du tissu osseux. Le projet repose sur l’utilisation d’hydrogels à propriétés contrôlées, capables de fournir aux cellules un environnement tridimensionnel adapté à leur survie, leur organisation et leur différenciation.
Le projet adopte une approche multidisciplinaire combinant chimie des matériaux, biologie cellulaire et moléculaire, ingénierie tissulaire et microscopies avancées. Il intègre également la dimension vasculaire du tissu osseux grâce au développement de systèmes de coculture associant cellules souches mésenchymateuses et cellules endothéliales.
Objectif du projet
L’objectif principal est de développer des organoïdes osseux 3D vascularisés à partir de cellules humaines, en contrôlant leur microenvironnement biomatériau afin de favoriser leur différenciation ostéogénique, la formation d’une matrice extracellulaire minéralisée et l’organisation de structures cellulaires caractéristiques du tissu osseux.
Le/la post-doctorant(e) se focalisera sur la partie biologie du projet et aura notamment pour mission de :
- sélectionner les formulations d’hydrogels les plus favorables à la survie et à la distribution homogène des cellules ;
- caractériser la différenciation ostéogénique des hMSC et la formation de la matrice extracellulaire ;
- analyser la minéralisation des organoïdes et leur organisation tridimensionnelle ;
- étudier la formation d’un réseau vasculaire au sein des constructions 3D ;
- caractériser les interactions entre cellules osseuses et cellules endothéliales ;
- mettre en évidence, lorsque cela est possible, des caractéristiques ultrastructurales mimant l’organisation du tissu osseux natif.
Le/la chercheur(euse) postdoctoral(e) sera principalement impliqué(e) dans les activités suivantes :
Culture cellulaire et modèles 3D
- Culture et expansion de cellules souches mésenchymateuses humaines (hMSC).
- Mise en culture de cellules dans des hydrogels 3D et systèmes de culture dynamique.
- Mise en place de cocultures hMSC/cellules endothéliales.
- Suivi de la viabilité et de la distribution cellulaire dans les hydrogels
- Évaluation de la viabilité cellulaire
- Analyse de la distribution et de la morphologie cellulaire par microscopie confocale et microscopie 3D light-sheet
- Analyse de la morphologie et de la circularité cellulaire à partir d'images 3D et 2D
Caractérisation de la différenciation ostéogénique
- Analyse de l’activité ALP (alkaline phosphatase) comme marqueur précoce de la différenciation ostéogénique.
- Quantification du contenu calcique des constructions 3D par CPC Liquicolor assay.
- Analyse de la minéralisation par coloration
- Analyse de la minéralisation et de sa distribution au sein des organoïdes par microtomographie aux rayons X (microCT)
- Analyse de l’expression de marqueurs ostéogéniques par RT-qPCR, Western blot et immunohistochimie/immunofluorescence.
- Caractérisation de marqueurs associés aux différents stades de différenciation ostéogénique et à la formation de la matrice extracellulaire.
- Préparation des échantillons pour cryosection et analyse histologique.
Organisation cellulaire et caractérisation ultrastructurale
- Analyse de la morphologie des cellules incluses dans la matrice minéralisée.
- Étude de l’acquisition éventuelle d’un phénotype de type ostéocytaire et de la formation de prolongements dendritiques.
- Caractérisation de l’organisation du lacunar-canalicular network (LCN).
- Préparation d’échantillons pour des analyses ultrastructurales
- Utilisation de la microscopie électronique en transmission (TEM) et, selon l’avancement du projet, de la FIB-SEM pour étudier l’architecture 3D des constructions.
- Comparaison de l’organisation ultrastructurale des organoïdes avec celle du tissu osseux natif.
Vascularisation et coculture
- Mise en place et optimisation de systèmes de coculture entre hMSC et cellules endothéliales.
- Analyse de la formation de structures vasculaires et de la formation de lumen par microscopie light-sheet après transparisation
- Confirmation de la formation de structures vasculaires par immunomarquage, notamment CD31.
- Analyse de l’expression de marqueurs impliqués dans l’angiogenèse et la maturation vasculaire
- Utilisation d’approches complémentaires : immunomarquage, ELISA et angiogenic arrays.
- Étude des interactions entre les structures vasculaires et les cellules osseuses/ostéocytes par microscopie avancée.
Analyse et valorisation des données
- Analyse quantitative des données expérimentales et traitement des images.
- Analyse, mise en forme et interprétation des résultats.
- Présentation des résultats lors de réunions d’équipe, séminaires et conférences scientifiques.
- Participation à la rédaction de publications scientifiques et de rapports liés au projet.
- Participation aux réunions et aux échanges scientifiques avec les différents partenaires du projet.
Formation et compétences scientifiques
- Doctorat en biologie cellulaire, biologie moléculaire, ingénierie tissulaire, biomatériaux, bio-ingénierie ou domaine proche.
- Solide expérience en culture de cellules humaines, idéalement avec des cellules souches mésenchymateuses.
- Expérience en culture cellulaire 3D et/ou en culture de cellules encapsulées dans des hydrogels ou scaffolds.
- Une expérience en systèmes de culture dynamique 3D et/ou en bioréacteurs sera particulièrement appréciée.
- Bonnes connaissances en biologie cellulaire et moléculaire.
- Expérience dans l’analyse de la différenciation cellulaire et/ou de marqueurs moléculaires.
- Des connaissances en biomatériaux et hydrogels constitueront un atout important.
- Expérience en microscopie de fluorescence et idéalement en microscopie confocale.
- Des connaissances en traitement et analyse d’images, notamment avec ImageJ/Fiji, seront appréciées.
- Une expérience en RT-qPCR, Western blot, immunofluorescence/immunohistochimie et/ou ELISA est souhaitée.
- Des connaissances en caractérisation de la minéralisation ou en biologie osseuse seront un atout.
Compétences personnelles
- Capacité à travailler de manière autonome tout en intégrant une équipe interdisciplinaire.
- Goût pour les projets à l’interface entre biologie, chimie et science des matériaux.
- Esprit d’initiative, rigueur scientifique et capacité à résoudre des problèmes expérimentaux.
- Aptitude au travail en équipe et à la collaboration avec des plateformes technologiques et des partenaires extérieurs.
- Bonnes capacités d’analyse, de synthèse et de présentation des résultats.
- Bonne maîtrise de l’anglais, à l’écrit comme à l’oral.
- Expérience dans la rédaction d’articles scientifiques appréciée.
Le projet sera réalisé sous la supervision de Marie-Christine Durrieu au sein du groupe BIOdevices, BIOmaterials & BIOengineering (3 BIO's) de l’Institut de Chimie et Biologie des Membranes et des Nano-Objets (CBMN – UMR 5248), Université de Bordeaux, dans le cadre du projet ANR MYOSMAT, récemment financé.
Le/la post-doctorant(e) intégrera un environnement de recherche interdisciplinaire et international, à l’interface entre chimie des biomatériaux, biologie cellulaire et moléculaire, ingénierie tissulaire et bio-imagerie. Le projet bénéficiera des infrastructures et équipements du CBMN pour les expériences de biologie cellulaire et moléculaire ainsi que de l’accès aux principales plateformes technologiques du site bordelais.
Le/la chercheur(euse) interagira également avec les partenaires scientifiques du projet, notamment les membres de la société FGHI basée à Montpellier.
Le groupe 3 BIO's offre un environnement scientifique dynamique et stimulant, fondé sur une forte interaction entre biologie cellulaire et moléculaire, chimie, physico-chimie des matériaux et bio-ingénierie. Le/la post-doctorant(e) bénéficiera ainsi d’un environnement collaboratif permettant de développer des compétences interdisciplinaires et de contribuer à un projet innovant dans le domaine des organoïdes osseux, des biomatériaux et de l’ingénierie tissulaire.
entre 3041€ à 4216€ bruts mensuels selon expérience
44 jours
Pratique et indemnisation du TT
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Référence de l’offre
UMR5248-MARDUR-002
Section(s) CN / Domaine de recherche
Chimie et vivant
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