L'enseignement permettra d'explorer la diversité des modèles utilisés en recherche fondamentale et appliquée en Physiologie, en analysant leurs caractéristiques et leurs atouts conceptuels et expérimentaux. L'UE sera basée sur l'analyse de cas, tirés de la littérature scientifique et des données acquises en travaux pratiques.
Les objectifs sont de permettre une compréhension critique de l'apport des différents modèles expérimentaux utilisés en physiologie, depuis les modèles de cellules en culture simulant tissu, organe ou système physiologique (ex: organoïdes 3D, organ-on-chip) jusqu'aux modèles animaux en passant par la modélisation prédictive intégrative.
Pour répondre à ces objectifs, l’enseignement utilisera largement la pédagogie active en appliquant le processus chronologique suivant : 1- Cours introductif, 2- Réalisation d’un dossier d'analyse de cas, 3 - Présentations orales par les étudiants 4 - Cours récapitulatif.
Thèmes
- Apports et limites des différents modèles in vitro et in vivo : invertébrés, culture cellulaire, modèles animaux : animaux de laboratoires (poisson, rongeur, cochon, ...), modèles naturels (ours, rongeur, ...).
- Physiologie comparée : diversité des caractéristiques fonctionnelles animales.
- Biologie de synthèse : cas des cellules souches, organoïdes, organ-on a chip, ...
- Expression de protéines exogènes d'intérêt physiologique, méthodologique ou pathologique : méthodes d'expression hétérologue, CRISPR, optogénétique, ...
- Des données physiologiques à la prédiction par le modèle : modélisation 3D d’un organe, modèles de dynamique calcique, de flux sanguin et de pharmacocinétique, modélisation de populations.
Travaux dirigés/travaux pratiques:
- Modèle de cellules musculaires différenciées en culture : comment moduler la différenciation cellulaire dans un modèle in vitro et analyser au cours du temps la distribution d'une protéine fluorescente d'intérêt par microscopie inversée ?
- Modélisation d'un système biologique simple: comment décrire, analyser et prédire ?
