Étude de la dynamique de sous-populations de cellules cancéreuses et de l'invasion métastatique par tri et typage microfluidique à haut débit

Exploring the dynamics of cancer cell subpopulations and metastatic invasionusing high throughput microfluidic sorting and typing

• Auteur / Autrice : Ismail Hajji
• Direction : Jean-Louis Viovy, Stéphanie Descroix
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 19/02/2019
• Etablissement(s) : Paris Sciences et Lettres (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique en Île-de-France (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Physico-chimie Curie (Paris ; 1996-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Institut Curie (Paris ; 1978-....)
• Jury : Président / Présidente : Marie-Caroline Jullien
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Louis Viovy, Stéphanie Descroix, Marie-Caroline Jullien, Valérie Taly, Catherine Alix-Panabieres, Govind Kaigala
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Valérie Taly, Catherine Alix-Panabieres

Mots clés

Mots clés libres

Microfluidique

Cellules tumorales circulantes

Microfluidique de gouttes

Microfluidics

Circulating tumor cells

Droplet microfluidics

Résumé

Cette thèse traite du développement et de l'utilisation d'outils microfluidiques pour l'encapsulation et l'analyse de cellules uniques dans le cadre d'applications en biologie et en cancérologie. Nous y relatons la mise en place et le développement d'une plateforme de microfluidique en gouttes composée de plusieurs modules permettant : l'encapsulation et le tri de cellule unique dans des gouttes aqueuses, l'injection et le mélange des cellules avec des réactifs et enfin l'analyse de leur contenu par un système de PCR quantitative en gouttes. Nous présentons ensuite dans le cadre d'une étude de recherche clinique, l'utilisation d'une seconde plateforme microfluidique “Ephesia” permettant la capture de cellules tumorales circulantes, afin d'étudier leur rôle dans les microangiopathies thrombotiques liées au cancer par séquençage nouvelle-génération.

This thesis reports on the development and use of microfluidic tools for the encapsulation and analysis of single cells with applications in biology and cancerology. We describe the development and characterization of a droplet microfluidic platform composed of several modules allowing: the encapsulation and sorting of single cells in aqueous droplets in oil, the injection and merging of the cells with reagents and finally, the analysis of their content by a droplet quantitative PCR device. Thereafter, we present in the context of a clinical research study, the use of a second microfluidic platform “Ephesia” allowing the capture of circulating tumor cells, to study their role in cancer related thrombotic microangiopathies by next generation sequencing.