Il y a aujourd'hui un effort considérable de recherche sur la pathogénie génétique du diabète sucré. Un facteur pathogénique majeur, notamment de la forme la plus fréquente dans nos populations, le diabète non insulino-dépendant (DNID), est représenté par la résistance à l’insuline. Celle ci caractérise également d'autres processus morbides, tels que l'obésité, l'athérosclérose ou les syndromes dysovulatoires avec des ovaires polykystiques. Les recherches dans le domaine de la génétique moléculaire se sont orientées tout d’abord vers les principales étapes de la transduction de l’insuline : le récepteur de l’insuline et les protéines de signalisation post-récepteur.

L'activité de notre groupe (Dr. F. Grigorescu, INSERM) a été initiée à partir d’études princeps dans le laboratoire de C. R. Kahn à Joslin Diabetes Center de l'Université de Harvard, à Boston (1983-1986) sur les défauts moléculaires du récepteur de l'insuline accompagnant les syndromes génétiques rares de résistance sévère à l'insuline, dits syndromes avec acanthosis nigricans. L’étude sur le syndrome de Type A ou le lépréchaunisme par exemple, a permis l’émergence d'un nouveau concept en diabétologie: les altérations de l'activité tyrosine kinase du récepteur détermineraient des défauts de transduction du signal insuline et en conséquence la résistance à l'hormone des cellules cibles. Il est devenu clair aujourd’hui que la résistance à l’insuline peut être due à des défauts à chaque étape de la cascade de signalisation de l’insuline. Sur le plan génétique ce concept fut confirmé par l’identification de mutations dans le gène du récepteur responsables d’altération de ces fonctions.

Notre but est maintenant de développer des techniques évoluées permettant l’identification des mutations pathogéniques dans les gènes d'autres protéines de transduction notamment de substrats de phosphorylations du récepteur (IRS-1/et 2, insulin receptor substrate 1 et 2) et de protéines de signalisation dites à domaine SH2 (src homology), telles que la phosphatidylinositol (PtdIns) 3’ kinase ou la GRB2. Nos recherches ont comme objectif principal de définir des sous-classes parmi les diabètes insulino-résistants correspondant aux défauts génétiques à chaque étape de la transduction. A terme, ces "marqueurs génétiques" pourront être utilisés comme des moyens de dépistage des sujets à risque.

Le laboratoire a été installé en 1996 sur 122 m2 créant des facilités pour la constitution des banques d'ADN génomique, l'identification des mutations par séquençage automatique des gènes, le dosage radioisotopique des récepteurs, la mutagenèse dirigé et l'établissement des lignées cellulaires portant des mutations et l'environnement informatique pour la modélisation moléculaire, l'analyse statistique et la création des banques de données génotypiques et phénotypiques. Il contienne une salle de biologie moléculaire (zone surveillée) une pièce de radioactivité (zone contrôlée), une pièce pour la culture cellulaire, une pièce L2 pour la culture de bactéries, une chambre froide, une pièce d’autoradiographie et une pièce informatique destinée à l’analyse de séquences et la modélisation.

Plus spécifiquement le "savoir faire" de notre laboratoire porte sur les domaines suivants:

Techniques générales :

• isolation des cellules sanguines (érythrocytes, monocytes, lymphocytes)

• culture des fibroblastes, lymphocytes transformés (EBV), et cellules transfectées HEK293, et mesure des effets biologiques de l’insuline ou de l’IGF-1

• microinjection (peptides et anticorps) dans l'ovocyte de Xénopus laevis avec la mesure de la maturation ovocytaire et du transport du glucose tritié

Biochimie des récepteurs :

• liaison de l’insuline et de l’IGF-1 marquées et dosage anticorps anti-récepteur

• activité enzymatique du récepteur de l'insuline et de l'IGF-1 (phosphorylation in vitro ou in vivo, électrophorèse 1D et 2D, immunoblotting) et de la PtdIns 3' kinase

• purifications: récepteur de l'insuline et de l'IGF-1 érythrocytaire et monocytaire humain, récepteur hépatocytaire de rat, annexines.

Biologie moléculaire :

• préparation et stockage d'ADN génomique à partir du sans total, amplification PCR

• séquençage manuel et séquençage automatique d’ADN sur ABI 373A

• construction des récepteurs mutants (mutagenèse)

Informatique :

• modélisation moléculaire (Insight II, Discover, Homology et Ludi ) installés sur une station IRIX Silicon Graphics.

• banque de données et gestion des séquences provenant du séquenceur automatique ABI (programme acedb, ABI Navigator)

• "curve fitting" (MLAB) sur Compaq et analyse statistique de données de liaison.

Notre équipe est devenue un site privilégié pour les étudiants en DEA Biologie-Santé, INGENIA ou en Thèse de Doctorat ainsi que de formation et orientation post-doctorale dans plusieurs laboratoires étrangers: Prof. C.R. Kahn à Boston (J. Magré, C. Reynet, E. Renard), B. Levine à Oxford (A. Chavanieu) et G. Bell à Howard Huge à Chicago (M. Rouard). Depuis 1987 nous avons formé 10 étudiants en DEA Biologie-Santé, participé à l'encadrement de 5 Thèses de Doctorat déjà soutenues, 2 thèses en cours, 3 Thèses de Doctorat en Médecine et participé à l'enseignement de plusieurs DEA en France.

L'implantation de notre espace de travail à l’IURC dans le même bâtiment que le Centre Régional d'Imagerie Cellulaire (CRIC), les laboratoires de Biologie et Biochimie des lipides, de Nutrition humaine, d'Imagerie de surface (dit à "Force Atomique"), de Dermatologie moléculaire, d'étude sur l'Hypertension ou de Biostatistique et Epidémiologie, ainsi que la proximité de l’Unité Pédagogique Médicale (UPM) et du futur Institut de Génétique Humaine (IGH) doivent faire de ce laboratoire un site privilégié de formation et de recrutement dans le domaine de la recherche médicale.