Cédric Blanpain

Cédric Blanpain MD/PhD (né à Uccle, Belgique le 6 septembre 1970) est un chercheur belge dans le domaine des cellules souches (embryologie, homéostasie des tissus et cancer). Il est professeur ordinaire de biologie développementale et de génétique à l’Université libre de Bruxelles et directeur du laboratoire de cellules souches et cancer à la Faculté de Médecine. Il était l’un des premiers chercheurs à avoir utilisé le traçage de lignées cellulaires dans la recherche contre le cancer et il a montré pour la première fois in vivo l’existence de cellules souches cancéreuses dans les tumeurs solides. Il a été choisi par le magazine Nature parmi les 10 scientifiques qui ont marqué l'année 2012 (Nature's 10) et il a reçu le prix Outstanding Young Investigator Award de l'International Society for Stem Cell Research.

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Cédric Blanpain
Naissance
Uccle (Belgique)
Nationalité Belgique
Résidence Lasne
Institutions
Diplôme Université libre de Bruxelles (MD/PhD)
Renommé pour Travaux sur les cellules souches et le cancer
Distinctions Prix Quinquennal FNRS

Biographie

Né à Uccle en 1970[1], Cédric Blanpain a suivi sa scolarité au Collège Saint-Hubert. Il commence la médecine en 1987, désirant devenir psychiatre[2]. Dès sa première année, il fait de la recherche en physiologie humaine à l’Institut de Recherche Inter-Disciplinaire en Biologie Moléculaire et le directeur de l’IRIBHM, Gilbert Vassart , l’introduit à la biologie moléculaire[2].

Terminant ses études avec la plus grande distinction, Cédric Blanpain commence à se spécialiser en médecine interne. Durant la troisième année, il interrompt ses études pour faire sa thèse dans le laboratoire de Marc Parmentier, qui étudie les GPCR. Le labo du Prof Parmentier étudiait alors le rôle de CCR5 (une GPCR) en tant que co-récepteur dans l’infection au VIH[3]. En 2001, Cédric Blanpain termine sa thèse de doctorat et reçoit le Prix Galien de Pharmacologie 2002[4].

Cédric Blanpain retourne ensuite à l’hôpital Erasme pour terminer sa spécialisation en médecine interne, orientation génétique. À partir de là, il fera sa carrière au laboratoire[1]. En 2002, il reçoit une bourse de la Belgian American Educational Foundation[5] pour continuer ses recherches outre-Atlantique. Il effectue son post-doctorat avec le Prof. Elaine Fuchs (une influence principale [6]) au Laboratory of Mammalian Cell Biology and Development de la Rockefeller University. Il y étudie le rôle des cellules souches épithéliales dans le développement et la différentiation des tissus[7]. Le laboratoire du Prof. Fuchs était alors l’un des rares laboratoires qui étudiaient les cellules souches de l’épiderme[3]. Il est également un long-term fellow de l’OTAN et du Human Frontier Science Program durant sa période américaine[8].

En 2006, Cédric Blanpain accepte une offre du FNRS pour diriger en tant que chercheur qualifié, son propre groupe au sein de l’IRIBHM de l'ULB[9]. Il retourne donc à son alma mater, l’ULB, pour établir le laboratoire de l'ULB dédié aux cellules souches et au cancer. Il devient professeur ordinaire de l'ULB en 2013. Il reçoit un starting grant de l’ERC en 2008 et un consolidator grant en 2014. Il reçoit également un career development award de l’Human Frontier Science Program[8]. Il est chercheur WELBIO (Walloon Excellence in Life Sciences and BIOtechnology) depuis 2011 [1]. Il est pionnier dans l’utilisation du traçage de lignées cellulaires pour mieux comprendre le cancer[10]. Depuis qu’il a créé son laboratoire, le Prof. Blanpain a reçu plusieurs prix internationaux prestigieux, dont l’EMBO Young Investigator Award [11] et le Prix Liliane Bettencourt pour les sciences du vivant (2012) [12].

Il a également écrit de nombreuses reviews faisant autorité dans des revues telles que Cell[13], Science[14],[15], Cell Stem Cell[16],[17],[18] et Nature[19],[20].

Recherche

Cellule à l’origine des cancers, cellules souches du cancer et hétérogénéité cancéreuse

Il trouve les toutes premières preuves expérimentales pour l’existence de cellules souches du cancer, pendant la croissance ininterrompue de tumeurs solides in vivo[21]

Son laboratoire étudie les cellules à l’origine des tumeurs épithéliales ainsi que les mécanismes qui font que les cellules souches gouvernent la croissance et la récidive après traitement[22],[23].

Son laboratoire a montré que les Carcinomes basocellulaires proviennent des cellules de l’épiderme inter-folliculaire et de l’infundibulum, plutôt que des follicules pileux[24].

En 2018, ils ont identifié une population de cellules cancéreuses qui médie la résistance du CBC au Vismodegib. Ils ont également montré qu’administrer du Vismodegib en conjonction avec un inhibiteur de Wnt mène à l’éradication de la tumeur, une nouvelle stratégie thérapeutique potentielle contre le CBC[25].

Le laboratoire de cellules souches et cancer a défini pour la première fois la dynamique quantitative de l’initiation tumorale au niveau de la cellule, depuis l’activation d’un oncogène jusqu’au développement de tumeurs invasives. Ils ont démontré que la capacité de cellules exprimant des oncogènes à former des cancers dépend de la dynamique clonale des cellules souches (ciblées par les oncogènes) à l’origine du cancer[26].

Ils étudient aussi les différents états de la transition épithélio-mésenchymateuse : ils ont démontré que différentes cellules souches épidermiques sont responsables pour les carcinomes spinocellulaires invasifs [27]. Ils ont caractérisé les différents états de transition, montrant en particulier que des sous-populations spécifiques ont un plus grand potentiel de devenir invasives. En filtrant un grand panel de marqueurs de surface, ils ont identifié l’existence de différentes sous-populations tumorales (cancers de la peau et mammaires) qui sont associés aux différentes étapes de la transition épithélio-mésenchymateuse, depuis l’état épithélial jusqu’à l’état complètement mésenchymateux en passant par des états hybrides. Quoique toutes les sous-populations présentent un même potentiel de propager les cellules cancéreuses, elles diffèrent toutefois par leur plasticité cellulaire et leur capacité à envahir et donner des métastases[28].

Le laboratoire a également montré le rôle de PIK3CA dans l’induction de l’hétérogénétié dans les cancers mammaires, en particulier en reprogrammant les cellules basales (myoépithéliales) en cellules luminales et vice versa. Ils ont montré que cette reprogrammation résulte en des pronostics cliniques différents[29].

Il a également montré le rôle du VEGF pour réguler les cellules souches cancéreuses [30].

Dans le carcinome spinocellulaire, son groupe a également identifié une nouvelle population de cellules souches cancéreuses qui expriment Sox2. Ils ont démontré, par l’ablation de lignées, que les cellules souches cancéreuses Sox2 positives sont nécessaires à l’initiation et la progression de tumeurs primaires, et ils ont identifié le réseau de gènes régulés par Sox2 [31]. Ils ont également démontré le rôle du gène Twist1 dans le cancer pour la maintenance et la croissance des carcinomes spinocellulaires [32].

Développement de la glande mammaire

Grâce au traçage de lignée de cellules mammaires basales et luminales pendant le développement embryonnaire et post-natal, l’équipe du Prof Blanpain a montré que les différentes lignées mammaires proviennent de progéniteurs embryonnaires pluripotents. Ces progéniteurs pluripotents sont remplacés très vite après la naissance par des cellules souches unipotentes [33]. Son groupe a développé de nouvelles techniques pour tracer des lignées de manière quantitative, afin de mettre en évidence le potentiel de différentiation en différentes lignées des cellules souches pendant le développement mais aussi l’homéostasie du tissu adulte. Ainsi, ils ont démontré que les cellules exprimant le récepteur à l’oestrogène dans la glande mammaire se développent et sont maintenues dans la glande adulte par des progéniteurs unicellulaires qui correspondent uniquement aux cellules exprimant le récepteur à l’œstrogène [34]. La différentiation des progéniteurs pluripotents en cellules basales est médiée par l’activation de p63. Enfin, ces progéniteurs pluripotents expriment des gènes similaires aux cancers du sein (e.g. Sox11, Stmn1 et Mdk), montrant bien que la réactivation de la pluripotence est impliquée dans le cancer [35].

Mesp1

L’équipe du Prof Blanpain a démontré que le gène Mesp1 est le régulateur clé pendant la spécification cardiovasculaire[36], son équipe a montré que différentes populations de progéniteurs Mesp1 sont primés pour contribuer à différentes lignées cellulaires du cœur et des vaisseaux. En utilisant le single cell RNA-seq, son équipe a identifié des populations distinctes de progéniteurs Mesp1 qui correspondent à des progéniteurs destinés à différentes lignées cellulaires et régions du cœur. Ils ont ainsi identifié les caractéristiques associées à la sélection et la ségrégation des lignées cardiaques les plus précoces lors de la gastrulation de la souris. En utilisant l’analyse de transcriptomes (single cell transcriptome analysis) de cellules progénitrices ko pour mesp1, ils ont montré que mesp1 est requis pour la sortie de l’état pluripotent et l’induction de l’expression du programme de gènes cardiovasculaires [37].

Cellules Souches Epithéliales

Dès son entrée au laboratoire du Prof. Elaine Fuchs, Cédric Blanpain participe à une première première mondiale : isoler des cellules souches selon leur quiescence en utilisant des histones H2B fluorescents [38]. La publication, citée plus de 1900 fois, a été fondamentale dans les travaux ultérieurs sur les cellules souches [3]. En utilisant des anticorps monoclonaux, Blanpain réussit à isoler des cellules souches de follicule pileux et démontre leur pluripotence (le fait qu’une seule cellule souche du follicule peut se différencier dans toutes les lignées épidermiques). Il montre également que transplanter ces cellules souches conduit à la croissance d'un tout nouveau cheveu[39]. Il a été co-auteur dans de nombreuses publications montrant le rôle de la stabilisation de Wnt/Beta-Catenin dans l’activation précoce des cellules souches du follicule pileux [40], ainsi que le rôle de Notch dans le développement des cellules épidermiques épineuses [41].

CCR5 et VIH

Cedric Blanpain a commencé sa carrière en travaillant sur le co-récepteur CCR5 qui avait été découvert par le laboratoire du Prof Parmentier. Ses travaux portent sur la fonction du récepteur et son interaction avec le VIH. Le jeune chercheur montre que l’endocytose du virus est essentielle à l’infection de la cellule [42]. Il trouve la première chemokine antagoniste du récepteur [43] et il découvre des anticorps qui médient l’oligomerisation du récepteur [44]. Il étudie aussi la mutation Delta 32, un allèle qui inactive le CCR5 et prévient l’infection par le VIH [45].

Prix et distinctions

Références
  1. « Itinéraire d’un chercheur gâté », Esprit Libre,‎ (lire en ligne)
  2. Béatrice Delvaux and Marie Thieffry, « Entretien avec Cédric Blanpain », Le Soir, no 11 and 12 August 2018,‎ (lire en ligne)
  3. Megan Scudellari, « Master of Fate », The Scientist,‎ (lire en ligne)
  4. « Galen Prize of Pharmacology Laureates », sur Galen Prize
  5. « BAEF Alumni 2002 », sur BAEF
  6. Elaine Fuchs, « Cédric Blanpain: ISSCR's Outstanding Young Investigator for 2012 », Cell Stem Cell, no Volume 10 Issue 6,‎ (lire en ligne)
  7. « Cedric Blanpain, un chercheur qui trouve plus vite que son ombre », L'Echo,‎ (lire en ligne)
  8. « Cedric Blanpain », sur HFSP
  9. « Prix Quinquennaux », sur FNRS
  10. Monya Baker, « 366 days: Nature's 10. Ten people who mattered this year. », Nature,‎
  11. « Cedric Blanpain: an insatiable curiosity », sur EMBO Encounters
  12. « Prix Liliane Bettencourt pour les Sciences du Vivant », sur Fondation Bettencourt Schueller
  13. Blanpain, C., Horsley, V. & Fuchs, E, « Epithelial stem cells: turning over new leaves », Cell, vol. 128,‎ , p. 445-458
  14. Blanpain, C. & Fuchs, E, « Stem cell plasticity. Plasticity of epithelial stem cells in tissue regeneration », Science, vol. 344,‎
  15. Boumahdi, S. & Blanpain, « Tracking the origins of tumorigenesis », Science, vol. 351,‎ , p. 453-454
  16. Driessens, G. & Blanpain, C, « Long live sox2: sox2 lasts a lifetime », Cell Stem Cell, vol. 9,‎ , p. 283-284
  17. Blanpain, C. & Sotiropoulou, P. A., « dominant role of the hair follicle stem cell niche in regulating melanocyte stemness », Cell Stem Cell, vol. 6,‎ , p. 95-96
  18. Blanpain C, « Phenotypic Plasticity: Driver of Cancer Initiation, Progression, and Therapy Resistance », Cell Stem Cell, vol. 24, no 1,‎ , p. 65-78
  19. C Blanpain, « Stem cells: Skin regeneration and repair », Nature, vol. 464,‎ , p. 686-687
  20. Aragona, M. & Blanpain, « Gene therapy: Transgenic stem cells replace skin », Nature, vol. 551,‎
  21. G Driessens, « Defining the mode of tumour growth by clonal analysis », Nature, vol. 488,‎ , p. 527-530
  22. Philippe Lambert, « Cédric Blanpain, chercheur pure souche », Journal du Médecin,‎ (lire en ligne)
  23. Caitlin Sedwick, « Cédric Blanpain: The stories stem cells tell », Journal Cell Biology, no Volume 199 Issue 4,‎
  24. K Youssef, « Identification of the cell lineage at the origin of basal cell carcinoma », Nature Cell Biology, vol. 12,‎ , p. 299-305
  25. A Sánchez-Danés, « A slow-cycling LGR5 tumour population mediates basal cell carcinoma relapse after therapy », Nature, vol. 562,‎ , p. 434-438
  26. A Sanchez-Danes, « Defining the clonal dynamics leading to mouse skin tumour initiation », Nature, vol. 596,‎ , p. 298-303
  27. A Latil, « Chromatin States Differentially Prime Squamous Cell Carcinoma Tumor-Initiating Cells for Epithelial to Mesenchymal Transition », Cell Stem Cell, vol. 20,‎ , p. 191-204
  28. I Pastushenko, « Identification of the tumour transition states occurring during EMT », Nature, vol. 556,‎ , p. 463-468
  29. A Van Keymeulen, « Reactivation of multipotency by oncogenic PIK3CA induces breast tumour heterogeneity », Nature, vol. 525,‎ , p. 119-123
  30. B Beck, « A vascular niche and a VEGF-Nrp1 loop regulate the initiation and stemness of skin tumours », Nature, vol. 478, nos 399-403,‎
  31. A Boumahdi, « SOX2 controls tumour initiation and cancer stem-cell functions in squamous-cell carcinoma », Nature, vol. 511,‎ , p. 246-250
  32. B Beck, « Different levels of twist1 regulate skin tumor initiation, stemness, and progression », Cell Stem Cell, vol. 16,‎ , p. 67-79
  33. A Van Keymeulen, « Distinct stem cells contribute to mammary gland development and maintenance », Nature, vol. 479,‎ , p. 189-193
  34. A Van Keymeulen, « Lineage-Restricted Mammary Stem Cells Sustain the Development, Homeostasis, and Regeneration of the Estrogen Receptor Positive Lineage », Cell Reports, vol. 20,‎ , p. 1525-1532
  35. A Wuidart, « Early lineage segregation of multipotent embryonic mammary gland progenitors », Nature Cell Biology, vol. 20,‎ , p. 666-676
  36. A Bondue, « Mesp1 acts as a master regulator of multipotent cardiovascular progenitor specification », Cell Stem Cell, vol. 3,‎ , p. 69-84
  37. F Lescroart, « Defining the earliest step of cardiovascular lineage segregation by single-cell RNA-seq. », Science, vol. 359,‎ , p. 1177-1181
  38. T Tumbar, « Defining the epithelial stem cell niche in skin », Science, vol. 303,‎ , p. 359-363
  39. C Blanpain, « Self-renewal, multipotency, and the existence of two cell populations within an epithelial stem cell niche », Cell, vol. 118,‎ , p. 635-648
  40. WE Lowry, « Defining the impact of beta-catenin/Tcf transactivation on epithelial stem cells », Genes Development, vol. 19,‎ , p. 1596-1611
  41. C Blanpain, « Canonical notch signaling functions as a commitment switch in the epidermal lineage », Genes Development, vol. 20, nos 3022-3035,‎
  42. C Blanpain, « CCR5 and HIV infection », Receptors and Channels, vol. 8,‎ , p. 19-31
  43. C Blanpain, « CCR5 Binds Multiple CC-Chemokines: MCP-3 Acts as a Natural Antagonist », Blood, vol. 94, no 6,‎ , p. 1899-1905
  44. C Blanpain, « Multiple active states and oligomerization of CCR5 revealed by the functional properties of monoclonal antibodies », Molecular Biology Cell, vol. 13,‎ , p. 723-737
  45. C Blanpain, « Multiple nonfunctional alleles of CCR5 are frequent in various human populations », Blood, vol. 96,‎ , p. 1638-1645
  46. « Cédric Blanpain », sur Académie Royale de Médecine de Belgique
  47. « Blanpain Cédric », sur Academy of Europe
  48. « ULB Foundation Prize for Cedric Blanpain », sur HFSP
  49. « 22q11.2 deletion syndrome: Novel approaches to understand cardiopharyngeal pathogenesis », sur Fondation Leducq
  50. « Chaire Bauchau », sur AdrienBauchau
  51. « Le professeur Cédric Blanpain (ULB) récompensé pour ses recherches sur le cancer »
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