Le Prix Bettencourt Coups d'élan pour la recherche française 2020 récompense Nicolas Minc, chercheur en biophysique, pour ses recherches sur l'embryogenèse de l'oursin.

Les mystères de l'embryogenèse

La fécondation de l’œuf est au début de toute vie animale. Cette cellule unique se divise ensuite pour former un embryon composé de milliers de cellules, d’où émergeront les organes et les tissus. Ces premières divisions sont tout sauf aléatoires : elles suivent une chorégraphie tridimensionnelle spécifique que l’on appelle patron de clivage.

Nicolas Minc et son équipe cherchent à comprendre les mécanismes fondamentaux de l’organisation spatiale de ces divisions cellulaires. Ils étudient l’embryogenèse c’est-à-dire la manière dont les cellules de l’embryon se divisent, un processus commun à tous les animaux qu’il s’agisse des invertébrés ou de l’être humain, permettant ainsi de définir leurs formes, leur polarité et leur destin cellulaire.

 

Une approche originale et innovante

Dans son laboratoire, Nicolas Minc emploie des méthodes innovantes d’imagerie, de mécano-biologie et de modélisation, en utilisant l’embryon d’oursin comme modèle. L’équipe étudie les divisions cellulaires suivant la fertilisation des œufs d’oursins, qui produisent des gamètes en très grande quantité et dont l’analyse permet donc d’obtenir des résultats robustes et quantitatifs. L’enjeu est de comprendre comment les œufs s’organisent en étudiant la manière dont les microtubules permettent d’aligner l’axe des forces suivant l’axe géométrique de la cellule. Pour y parvenir, Nicolas Minc injecte des billes magnétiques, qui sont comme des nano-aimants, au sein de la cellule, et mesure ainsi les forces exercées par les microtubules pour déplacer, positionner et orienter le noyau cellulaire ou la machinerie de division à l’intérieur de l’œuf ou des cellules.

L’originalité de son approche, pour prédire le comportement cellulaire, repose sur l’utilisation combinée des concepts de la physique, des outils de la biologie fondamentale et des mathématiques appliquées, dans une approche interdisciplinaire. Les travaux de l’équipe contribuent notamment à alimenter la recherche sur le cancer, une pathologie qui résulte d’une dérégulation de la division ou de la forme cellulaire.

  • Nicolas Minc, lauréat du Prix Bettencourt Coups d'Élan pour la recherche française 2020, Directeur de recherche au CNRS, chef de l'équipe "Organisation spatiale de la cellule" dans un laboratoire à l'Institut Jacques Monod à Paris, en septembre 2020.
    ©Alexandre Darmon/Art in Research pour la Fondation Bettencourt Schueller
  • Vue intérieure du laboratoire de l’équipe « Organisation spatiale de la cellule » à l'Institut Jacques Monod à Paris, en septembre 2020.
    ©Alexandre Darmon/Art in Research pour la Fondation Bettencourt Schueller
  • Nicolas Minc, lauréat du Prix Bettencourt Coups d'Élan pour la recherche française 2020, Directeur de recherche au CNRS, chef de l'équipe "Organisation spatiale de la cellule" et un chercheur de son équipe dans un laboratoire à l'Institut Jacques Monod à Paris, en septembre 2020.
    ©Alexandre Darmon/Art in Research pour la Fondation Bettencourt Schueller
  • Chercheuses de l'équipe de Nicolas Minc, lauréat du Prix Bettencourt Coups d'Élan pour la recherche française 2020, Directeur de recherche au CNRS, chef de l'équipe "Organisation spatiale de la cellule" à l'Institut Jacques Monod à Paris, en septembre 2020.
    ©Alexandre Darmon/Art in Research pour la Fondation Bettencourt Schueller
  • Chercheur de l'équipe de Nicolas Minc, lauréat du Prix Bettencourt Coups d'Élan pour la recherche française 2020, Directeur de recherche au CNRS, chef de l'équipe "Organisation spatiale de la cellule" à l'Institut Jacques Monod à Paris, en septembre 2020.
    ©Alexandre Darmon/Art in Research pour la Fondation Bettencourt Schueller
  • Chercheur de l'équipe de Nicolas Minc, lauréat du Prix Bettencourt Coups d'Élan pour la recherche française 2020, Directeur de recherche au CNRS, chef de l'équipe "Organisation spatiale de la cellule" à l'Institut Jacques Monod à Paris, en septembre 2020.
    ©Alexandre Darmon/Art in Research pour la Fondation Bettencourt Schueller
  • Alain Minc et son équipe utilisent les embryons d'oursin comme modèle dans le cadre de leurs travaux de recherche, au sein d'un laboratoire de l'Institut Jacques Monod à Paris, en septembre 2020.
    ©Alexandre Darmon/Art in Research pour la Fondation Bettencourt Schueller

Le soutien de la Fondation

Le Prix Bettencourt Coups d’élan pour la recherche française lui permettra d’acquérir un microscope confocal bi-photon qui enrichira la plateforme d’imagerie de l’Institut Jacques Monod. Avec ce nouvel appareil, l’équipe de Nicolas Minc s'attaquera à l'un des problèmes les plus fondamentaux mais non résolus de la biologie : les mécanismes du clivage embryonnaire précoce et la spécification du destin cellulaire.

"Dans les sciences du vivant, tout est régulé dans le temps et dans l’espace, selon un modèle très sophistiqué." Nicolas Minc

Nicolas Minc en quelques mots

Nicolas Minc est physicien et biologiste, spécialiste de la morphogénèse. Sa double formation lui donne un point de vue original sur les problèmes biologiques fondamentaux liés à la fois à la polarité et à la division cellulaire. Il réalise sa thèse de sciences en micro-fluidique puis, en post doctorat, développe son expertise dans deux domaines spécifiques : les phénomènes électrochimiques liés à la polarité́ des cellules de levure et la mécanique de la paroi de ces cellules.

Dès son entrée au CNRS en 2010, il approfondit la manière dont la forme des cellules peut avoir un impact sur l’organisation du cytosquelette et sur la division cellulaire. Ses travaux sur l’oursin lui ont permis de développer un modèle physique en enrichissant la loi de Hertwig, qui établit certains principes géométriques de la division cellulaire, avec un facteur prédictif.

Depuis son installation à l’Institut Jacques Monod en 2013, il explore d’autres aspects de polarité comme la germination des spores. Sa recherche couvre des aspects très variés de la compréhension du vivant : il met au point des mesures de forces précises pour comprendre comment les organelles trouvent leur place dans la cellule, tout en exploitant l’imagerie quantitative, la génétique et la modélisation physique. Il a également recours à des simulations numériques pour comprendre le développement précoce des embryons.

Prix Bettencourt Coups d’élan pour la recherche française

Le Prix Coups d’élan pour la recherche française a été créé par la Fondation en 2000, il a récompensé 78 laboratoires français et plus de 900 chercheurs ont bénéficié de ce prix. Jusqu'en 2021, ce prix était attribué chaque année à quatre équipes de recherche, relevant de l’Inserm et de l’Institut des sciences biologiques du CNRS. La dotation du prix était de 250 000 euros par laboratoire lauréat.

Tous les lauréats du prix