Les équipes de recherche

Zaffran Lab - Genetics of Cardiac Diseases

Résumé grand public

Notre équipe de recherche étudie le développement précoce du cœur pour mieux comprendre les malformations cardiaques congénitales. Nous analysons comment les cellules progénitrices se spécialisent et forment le cœur.

Des découvertes récentes montrent un lien entre l'évolution des muscles de la tête, du cou et du cœur, provenant du même groupe de cellules embryonnaires. Le syndrome de délétion 22q11.2, associant anomalies cardiaques et faciales, illustre ces connexions.

Nous utilisons un modèle organoïde, reproduisant le développement embryonnaire, pour explorer ces relations et mieux comprendre les liens entre anomalies cardiovasculaires et musculaires.

Présentation flash de l'équipe

Dr Stéphane Zaffran

Journée "Recherche et Innovation" 2025

Crédit : Freepik/kjpargeter

Résumé scientifique

Pour mieux comprendre l'étiologie des malformations cardiaques congénitales, notre équipe étudie le développement précoce du cœur dans des modèles in vivo et in vitro. Nous analysons les mécanismes moléculaires contrôlant la spécification et la différenciation des cellules progénitrices formant le cœur.

Des travaux récents ont révélé un lien surprenant entre l'évolution des muscles de la tête, du cou et le cœur, issus du mésoderme cardio-pharyngé des embryons de vertébrés. Le syndrome de délétion 22q11.2 associe des anomalies musculaires cardiaques et craniofaciales.

De nombreuses myopathies affectent des sous-ensembles de muscles, tout comme des malformations vasculaires touchent des sous-populations de la crête neurale cardio-pharyngée. Nous postulons que ces maladies sont liées à l'histoire embryonnaire de leurs tissus composants. Ainsi, l’étude du développement du cœur et des progéniteurs mésenchymateux de la zone cardio-pharyngée permettra de mieux comprendre les liens entre anomalies cardiovasculaires et celles des muscles, vaisseaux et autres tissus.

Depuis peu, en collaboration avec l'équipe du Dr Fabienne Lescroart, nous utilisons un modèle organoïde appelé gastruloïde qui mime le développement embryonnaire précoce et particulièrement celui du mésoderme cardio-pharyngé. Ce modèle nous permettra d’étudier la relation des progéniteurs du cœur et des muscles de la face avec leur environnement.

English abstract

To better understand the etiology of congenital heart defects (CHDs), our team studies early heart development using both in vivo and in vitro models. We analyze the molecular mechanisms that control the specification and differentiation of progenitor cells that form the heart. Recent studies have revealed a shared embryological origin for the muscles of the head, neck, and heart, all of which arise from the cardiopharyngeal mesoderm of vertebrate embryos. Clonal analyses in the mouse model have revealed the existence of bipotent progenitors in CPM that form both head branchiomeric and heart muscles in vertebrates with different contributions along the antero-posterior axis of the pharyngeal region of the embryo. The 22q11.2 deletion syndrome is associated with both cardiac muscle abnormalities and craniofacial anomalies. Many myopathies affect specific subsets of muscles, just as vascular malformations impact subpopulations of the cardiopharyngeal neural crest. We hypothesize that these diseases are connected to the embryonic history of the tissues they affect. Therefore, studying heart development and the mesenchymal progenitors of the cardiopharyngeal region will help clarify the connections between cardiovascular defects and anomalies in muscles, blood vessels, and other tissues. Recently, we have used an organoid model known as gastruloid, which recapitulates early embryonic development, and demonstrated its potential to specify into both cardiac and skeletal muscle lineages. This model enables the investigation of the mechanisms underlying cardiopharyngeal mesoderm differentiation during early development and in the context of congenital diseases. Furthermore, this model will allow us to study how heart and facial muscle progenitors interact with their environment.