Matthieu Piel
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Centre de recherche de l’Institut Curie
Equipe Piel
Matthieu Piel
Matthieu Piel Chef d’équipe
Directeur de recherche CNRS
Ses travaux ont notamment montré comment le confinement, c’est-à-dire le passage des cellules dans des espaces très étroits au sein des tissus, influence le comportement des cellules immunitaires et cancéreuses.
Ils ont contribué à faire émerger une vision intégrée de la biologie cellulaire, où mécanique, architecture cellulaire et fonction biologique sont étroitement liées.
« Je me considère comme un biologiste qui utilise des outils de la physique pour répondre à des questions de biologie », explique le Dr Matthieu Piel.
Cette approche a permis à son équipe d’explorer la façon dont les cellules réagissent aux contraintes physiques, en particulier lorsqu’elles migrent dans des tissus denses, où elles sont comprimées par leur environnement. Parmi ses découvertes marquantes figurent les ruptures de l’enveloppe nucléaire : les noyaux peuvent se casser mécaniquement sous l’effet des contraintes exercées par les cellules, puis être réparés, avec des conséquences parfois importantes sur leur comportement. Dans le contexte tumoral, ces ruptures peuvent par exemple favoriser l’apparition de cellules plus invasives.
Ce regard interdisciplinaire s’est forgé à l’Institut Curie, où le Dr Matthieu Piel arrive pour la première fois en 1995, dans le laboratoire du Dr Michel Bornens. Physicien de formation, il y découvre la biologie cellulaire, avant d’y réaliser sa thèse. Après un passage aux États Unis, il choisit de revenir à l’Institut Curie pour créer son équipe en 2007, convaincu d’y trouver un environnement scientifique unique.
« Presque aucun des projets que j’ai menés n’aurait été possible seul, souligne-t-il. À l’Institut Curie, j’ai toujours eu accès à tout ce spectre, des biologistes aux physiciens, dans un esprit de collaboration et de partage assez unique. »
Son équipe explore aujourd’hui de nouvelles pistes reliant biologie cellulaire, santé et enjeux environnementaux, notamment autour de l’impact des microplastiques sur les cellules immunitaires. Une ouverture qui rejoint une conviction plus large : pour Matthieu Piel, la science permet de sortir des a priori, de remettre en question « des choses que l’on pense savoir sans vraiment les savoir », et peut contribuer à une forme « d’émancipation collective ».
EQUIPE
Physiologie quantitative de la cellule
RECHERCHE
Nouvelles perspectives sur les propriétés matérielles et le déplacement des cellules
2024 - 2025
Comprendre comment les cellules se déplacent est essentiel pour approfondir nos connaissances sur le développement des organismes, la formation des tissus et la défense de l’organisme.
La migration cellulaire ne se limite pas à ces processus ; elle joue également un rôle dans des maladies comme le cancer, où elle peut favoriser la propagation des tumeurs. Dans une nouvelle étude publiée dans Developmental Cell, le Dr Matthieu Piel (CNRS UMR144 / Sorbonne Université / Institut Curie), et le Dr Raphaël Voituriez (CNRS UMR8237 / Sorbonne Université / Laboratoire de Physique Théorique de la Matière Condensée) proposent un cadre universel pour comprendre la migration cellulaire « amiboïde » – un type de mouvement qui se fait sans que la cellule s’attache à des surfaces, particulièrement important pour les cellules immunitaires et cancéreuses.
Biographie
2018 : CNRS (DR1), UMR 144 Institut Curie, IPGG
2014 : CNRS (DR2), UMR 144 Institut Curie
2005 : CNRS (CR2), UMR 144 Institut Curie
2002-2005 : Stage Post-Doctoral chez le Prof. Andrew Murray, Harvard University MCB Cambridge USA. Sujet : Etude quantitative de la réponse des levures de boulanger à la phéromone sexuelle : de la microfluidique à la conjugaison.
1997-2002 : Thèse (défendue en Nov 2001), laboratoire du Dr. Michel Bornens, Institut Curie UMR 144 Paris FRANCE. Sujet : Etude cinetique et fonctionnelle du centrosome des cellules de Vertébré.
1996-1997 : DEA Physique des Liquides, Université Paris-VI, Option Polymères et Cristaux Liquides
1993-1996 : Ecole Polytechnique, Option Physique Expérimentale et Biophysique
PRIX :
2018 : Grand Prix Jean Hamburger de recherche en médecine de la Ville de Paris
2016 : Membre EMBO
2012 : Médaille de Bronze du CNRS
2002 : Prix Nine Choucroun
Brevets
2016 : Matthieu Piel, Matteo Gentili, Matthew Raab, Nicolas Manel - Method to monitor and quantify interphase nuclear envelope rupture events (US20190033311A1)
2015 : Maël Le Berre, Matthieu Piel, Yanjun Liu - Device for Guiding Cell Migration and Method of Guiding Cell Migration Implementing Such a Device (US20150184122)
2010 : Ana-Maria Lennon-Dumenil, Matthieu Piel - Agent modulateur de CD74 pour la régulation de la migration de cellules dendritiques et dispositif pour l’étude de la capacité de motilité d’une cellule (EP2198879A1)
2004 : Bornens M, Thery M and Piel M - Methods and Device for Adhesive Control of Internal Cell Organization. (# PCT/1B2003/003091)
Publications clés
Année de publication : 2020
A J Lomakin, C J Cattin, D Cuvelier, Z Alraies, M Molina, G P F Nader, N Srivastava, P J Sáez, J M Garcia-Arcos, I Y Zhitnyak, A Bhargava, M K Driscoll, E S Welf, R Fiolka, R J Petrie, N S De Silva, J M González-Granado, N Manel, A M Lennon-Duménil, D J Müller, M Piel (2020 Oct 16)
The nucleus acts as a ruler tailoring cell responses to spatial constraints.
Science (New York, N.Y.) : DOI : eaba2894
Année de publication : 2019
Clotilde Cadart, Larisa Venkova, Pierre Recho, Marco Cosentino Lagomarsino, Matthieu Piel (2019 Aug 19)
The physics of cell-size regulation across timescales
Nature Physics : 15 : 993–1004 : DOI : 10.1038/s41567-019-0629-y
Hélène D Moreau, Carles Blanch-Mercader, Rafaele Attia, Mathieu Maurin, Zahraa Alraies, Doriane Sanséau, Odile Malbec, Maria-Graciela Delgado, Philippe Bousso, Jean-François Joanny, Raphaël Voituriez, Matthieu Piel, Ana-Maria Lennon-Duménil (2019 Apr 16)
Macropinocytosis Overcomes Directional Bias in Dendritic Cells Due to Hydraulic Resistance and Facilitates Space Exploration.
Developmental cell : 171-188.e5 : DOI : S1534-5807(19)30235-7
Année de publication : 2018
Clotilde Cadart, Sylvain Monnier, Jacopo Grilli, Pablo J Sáez, Nishit Srivastava, Rafaele Attia, Emmanuel Terriac, Buzz Baum, Marco Cosentino-Lagomarsino, Matthieu Piel (2018 Aug 18)
Size control in mammalian cells involves modulation of both growth rate and cell cycle duration.
Nature communications : 3275 : DOI : 10.1038/s41467-018-05393-0
Année de publication : 2017
Marine Bretou, Pablo J Sáez, Doriane Sanséau, Mathieu Maurin, Danielle Lankar, Melanie Chabaud, Carmine Spampanato, Odile Malbec, Lucie Barbier, Shmuel Muallem, Paolo Maiuri, Andrea Ballabio, Julie Helft, Matthieu Piel, Pablo Vargas, Ana-Maria Lennon-Duménil (2017 Oct 29)
Lysosome signaling controls the migration of dendritic cells.
Science immunology : DOI : eaak9573
Année de publication : 2016
M Raab, M Gentili, H de Belly, H R Thiam, P Vargas, A J Jimenez, F Lautenschlaeger, Raphaël Voituriez, A M Lennon-Duménil, N Manel, M Piel (2016 Apr 15)
ESCRT III repairs nuclear envelope ruptures during cell migration to limit DNA damage and cell death
Science (New York, N.Y.) : DOI : 10.1126/science.aad7611
Hawa-Racine Thiam, Pablo Vargas, Nicolas Carpi, Carolina Lage Crespo, Matthew Raab, Emmanuel Terriac, Megan C King, Jordan Jacobelli, Arthur S Alberts, Theresia Stradal, Ana-Maria Lennon-Dumenil, Matthieu Piel (2016 Mar 16)
Perinuclear Arp2/3-driven actin polymerization enables nuclear deformation to facilitate cell migration through complex environments.
Nature communications : 10997 : DOI : 10.1038/ncomms10997
Pablo Vargas, Paolo Maiuri, Marine Bretou, Pablo J Sáez, Paolo Pierobon, Mathieu Maurin, Mélanie Chabaud, Danielle Lankar, Dorian Obino, Emmanuel Terriac, Matthew Raab, Hawa-Racine Thiam, Thomas Brocker, Susan M Kitchen-Goosen, Arthur S Alberts, Praveen Sunareni, Sheng Xia, Rong Li, Raphael Voituriez, Matthieu Piel, Ana-Maria Lennon-Duménil (2016 Jan 8)
Innate control of actin nucleation determines two distinct migration behaviours in dendritic cells.
Nature cell biology : 43-53 : DOI : 10.1038/ncb3284
Année de publication : 2015
Ewa Zlotek-Zlotkiewicz, Sylvain Monnier, Giovanni Cappello, Mael Le Berre, Matthieu Piel (2015 Nov 25)
Optical volume and mass measurements show that mammalian cells swell during mitosis.
The Journal of cell biology : 765-74 : DOI : 10.1083/jcb.201505056
Paolo Maiuri, Jean-François Rupprecht, Stefan Wieser, Verena Ruprecht, Olivier Bénichou, Nicolas Carpi, Mathieu Coppey, Simon De Beco, Nir Gov, Carl-Philipp Heisenberg, Carolina Lage Crespo, Franziska Lautenschlaeger, Maël Le Berre, Ana-Maria Lennon-Dumenil, Matthew Raab, Hawa-Racine Thiam, Matthieu Piel, Michael Sixt, Raphaël Voituriez (2015 Apr 9)
Actin flows mediate a universal coupling between cell speed and cell persistence.
Cell : 374-86 : DOI : 10.1016/j.cell.2015.01.056
Yan-Jun Liu, Maël Le Berre, Franziska Lautenschlaeger, Paolo Maiuri, Andrew Callan-Jones, Mélina Heuzé, Tohru Takaki, Raphaël Voituriez, Matthieu Piel (2015 Feb 12)
Confinement and low adhesion induce fast amoeboid migration of slow mesenchymal cells.
Cell : 659-72 : DOI : 10.1016/j.cell.2015.01.007