PhD in Mathematucs M/ F

Informations générales

Intitulé de l'offre : Doctorant en Mathématiques H/F
Référence : UMR8524-SOPDAB-001
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : VILLENEUVE D ASCQ
Date de publication : vendredi 11 octobre 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 février 2025
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est de 2135,00 € brut mensuel
Section(s) CN : Mathématiques et interactions des mathématiques

Description du sujet de thèse

Titre: Modélisation mathématique de l’effet de la sénescence dans la progression du cancer

Description: L’objectif de cette thèse est de modéliser l’induction et l’échappement de la sénescence lors du traitement de cellules cancéreuses par chimiothérapie. Ce changement de phénotype des cellules cancéreuses et des cellules de l’environnement de la tumeur peut mener à une rechute de la maladie. Il est donc nécessaire de mieux comprendre comment ce phénomène apparaît et évolue. Le but de cette thèse est donc de modéliser les processus mis en jeu à l’échelle de la cellule qui explique l’apparition de la sénescence et comment les cellules tumorales sont capables d’échapper à cet état. La modélisation envisagée comprend une dimension spatiale puisque l’induction de la sénescence dépend de la dose de traitement reçue par les cellules et cela peut engendrer une hétérogénéité entre les cellules du bord de la tumeur et en son centre. De plus, les effets de la chimiothérapie sur la tumeur peuvent être multi-échelles (. des changements phénotypiques au niveau cellulaire comme des atteintes du tissu doivent être considérées).
Les questions biologiques ont été établies avec Prof. Vanessa Dehennaut (co-directrice de ce projet de thèse). Nous proposons de modéliser les différents types de réponses à différentes doses de traitement et en fonction de la localisation dans la tumeur. L’objectif ultime serait bien sûr de modéliser ceci in-vivo, mais nous commencerons par modéliser et calibrer les modèles mathématiques sur des modèles d’organoïdes tumoraux qui sont développés par la plateforme Orgares (https :///fr/plateau-modeles-cellulaires-3d-orgares-orgalille-organo/). Ces travaux seront complétés par une étude à l’échelle cellulaire sur la base de données transcriptomiques (mesurées au sein du laboratoire CANTHER et/ou accessible dans des bases de données libres en ligne). Ces travaux permettraient d’identifier les voies de régulation des gènes et de prédire l’évolution du phénotype des cellules cancéreuses dans différentes situations.
L’objectif de cette thèse en étroite collaboration avec les biologistes du laboratoire CANTHER, est de comprendre le phénomène de sénescence et d’élaborer de nouveaux traitements permettant de cibler les cellules sénescentes, afin d’empêcher la rechute de la maladie.

Objectifs: Les travaux envisagés sont donc :
— l’élaboration de nouveaux modèles EDO modélisant les processus cellulaires mis en jeu ;
— la dérivation de modèles EDP afin de représenter l’évolution spatio-temporelle de l’hétérogénéité au sein de la population de cellules cancéreuses en fonction de la dose de chimiothérapie ;
— et enfin l’analyse statistique (exploratoire, non-supervisée, supervisée) des données expérimentales fournies par le laboratoire CANTHER (Univ. Lille, Oncolille) et leur intégration dans la modélisation (tant dans la conception des modèles que dans leur validation).

Les données générées par le laboratoire Canther seront de différents types : images effectuées sur des organoïdes permettant d’observer l’hétérogénéité spatiale et données omiques permettant de rendre compte des phenotypes cellulaires.

Profil recherché : Formation : master 2 ou équivalent en mathématiques appliquées, Statistique. De solides connaissances en équations différentielles et statistiques sont requises. De bonnes connaissances dans un ou plusieurs langages de programmation (python et R par exemple) sont recommandées. Une grande curiosité envers la biologie et des capacités à modéliser des phénomènes sont nécessaires. Capacité à communiquer et présenter ses travaux notamment à des spécialistes d’autres sciences.

Contexte de travail

Le laboratoire Paul Painlevé est une unité mixte de recherche sous la tutelle principale de l’Université de Lille et du CNRS ainsi que sous la tutelle secondaire de l’INRIA. Le laboratoire est situé sur le campus Cité Scientifique à Villeneuve-d’Ascq. Il est composé de 5 équipes de recherche couvrant un spectre très large de la recherche en mathématiques allant la théorie aux mathématiques appliquées. Le laboratoire Paul Painlevé fait partie du groupement d’intérêt scientifique Oncolille visant à développer des recherches interdisciplinaires sur la compréhension et le traitement du cancer. Oncolille regroupe 7 laboratoires de différentes spécialités : Biologie, Sciences Humaines et Sociales, Physique et Mathématiques. L’environnement de la thèse est donc grandement interdisciplinaire.

Encadrement:
La thèse sera préparée dans le cadre du projet de recherche Joint Research Programme (JRP) CNRS Africa et financée par la MITI CNRS

— Directrice de thèse : Sophie DABO (professeure), Université de Lille, CNRS, Inria-Modal, UMR 8524 Laboratoire Paul Painlevé.
— Co-directrice : Vanessa DEHENNAUT (professeure), Univ. Lille, CNRS, Inserm, Insti- tut Pasteur de Lille, CHU Lille, UMR9020-U1277 CANTHER – Cancer Heterogeneity, Plasticity and Resistance to Therapies
— Co-encadrant (non HDR) : Alexandre Poulain (Chargé de recherche CNRS), Université de Lille, CNRS, UMR 8524 Laboratoire Paul Painlevé
— École Doctorale : Ecole Doctorale ED MADIS-631 Lille Doctoral school.

Contraintes et risques

Déplacements de courte durée en France et à l'étranger