Thèse Mécanismes Épigénétiques à l'Interface Entre Métabolisme et Dysfonction Cardiaque H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Toulouse École doctorale : BSB - Biologie, Santé, Biotechnologies Laboratoire de recherche : I2MC - Institut des Maladies Métaboliques et Cardiovasculaires Direction de la thèse : Caroline CONTE ORCID 0000000169820478 Début de la thèse : 2027-09-01 Date limite de candidature : 2026-11-23T23:59:59 L'insuffisance cardiaque constitue l'une des principales causes de mortalité dans le monde et demeure un enjeu médical majeur pour lequel les besoins thérapeutiques restent importants. L'une des caractéristiques du coeur défaillant est son incapacité à maintenir l'homéostasie métabolique en situation de stress. De plus en plus de données suggèrent que cette dysfonction métabolique est étroitement liée à la régulation épigénétique. Cependant, les mécanismes moléculaires qui sous-tendent ce dialogue dynamique et réciproque restent encore largement méconnus.

Ce projet de thèse vise à décrypter comment le métabolisme et la régulation épigénétique interagissent pour contrôler l'adaptation du coeur au cours de la progression de la maladie. En combinant biologie moléculaire, physiologie cardiovasculaire, approches multi-omiques et biologie computationnelle, le projet étudiera les réseaux moléculaires qui coordonnent le remodelage métabolique et la régulation de l'expression génique dans le coeur pathologique.

Le projet réunit les expertises complémentaires de la Dre Caroline Conte (Université de Toulouse, France), spécialiste de l'épigénétique cardiovasculaire et des approches multi-omiques, et de la Dre Marion Laudette (Université de Göteborg, Suède), spécialiste de la biologie mitochondriale, du métabolisme cardiaque et de sa régulation. Ensemble, les deux laboratoires offrent un environnement de recherche international et interdisciplinaire unique, permettant au doctorant ou à la doctorante de bénéficier d'une formation avancée à l'interface entre biologie moléculaire, physiologie cardiovasculaire, multi-omique et biologie computationnelle.

Le doctorant ou la doctorante bénéficiera d'une formation approfondie aux technologies de pointe, notamment les cardiomyocytes dérivés de cellules souches pluripotentes induites humaines (iPSC), les modèles murins de pathologies cardiaques, le séquençage de nouvelle génération, les approches multi-omiques et les analyses bioinformatiques intégratives. Des séjours de recherche dans les deux laboratoires permettront d'acquérir des compétences complémentaires en biologie expérimentale et computationnelle, tout en favorisant les collaborations internationales et le développement d'un réseau scientifique.

En mettant en évidence de nouveaux mécanismes reliant métabolisme et régulation épigénétique, ce projet devrait permettre d'identifier de nouveaux biomarqueurs et de nouvelles cibles thérapeutiques pour les maladies cardiovasculaires et, à terme, contribuer au développement de stratégies innovantes de médecine de précision. Le doctorant ou la doctorante acquerra ainsi un ensemble unique de compétences interdisciplinaires à l'interface entre biologie moléculaire, physiologie cardiovasculaire et biologie computationnelle, ouvrant de nombreuses perspectives de carrière dans la recherche académique, les biotechnologies et l'industrie pharmaceutique. Heart failure remains a major global health challenge and a leading cause of morbidity and mortality worldwide. Despite significant advances in cardiovascular research, the molecular mechanisms driving the transition from adaptive cardiac remodeling to heart failure are still not fully understood. Increasing evidence highlights metabolic remodeling and epigenetic regulation as key determinants of cardiac adaptation to stress; however, the mechanisms coordinating these processes remain largely unknown.
Recent studies indicate a dynamic and reciprocal interplay between metabolism and epigenetic regulation, whereby metabolic changes influence chromatin structure while epigenetic mechanisms govern cellular metabolic adaptation. Deciphering this bidirectional crosstalk is essential to understand how the heart responds to pathological stress and may reveal novel biomarkers and therapeutic targets for cardiovascular diseases. This project addresses this challenge by combining cardiovascular biology, molecular biology, multi-omics approaches and bioinformatics within an international collaborative framework.
The overall objective of this PhD project is to decipher the reciprocal interactions between epigenetic regulation and cellular metabolism during pathological cardiac remodeling and heart failure.
The specific objectives are to:
- Identify the epigenetic mechanisms controlling metabolic gene expression during cardiac remodeling.
- Determine how metabolic alterations influence the activity of epigenetic regulators and reshape gene expression programs.
- Characterize the impact of the epigenetic-metabolic interplay on cardiomyocyte adaptation and cardiac function.
- Integrate transcriptomic, epigenomic and metabolic datasets using bioinformatics approaches to identify key regulatory networks.
- Identify novel biomarkers and therapeutic targets for cardiovascular diseases.
This interdisciplinary project combines complementary experimental and computational approaches to investigate the reciprocal interplay between epigenetic regulation and cardiac metabolism.
The PhD candidate will use state-of-the-art molecular and cellular biology techniques, human stem cell-derived and primary cardiomyocyte models, and mouse models of cardiac remodeling, to investigate the mechanisms underlying cardiac adaptation to stress. Multi-omics approaches, including transcriptomic, epigenomic and metabolic profiling, will be combined with advanced bioinformatics analyses to identify key regulatory networks linking metabolism and epigenetic regulation. Candidate pathways will then be functionally validated using complementary in vitro and in vivo approaches.
The project will provide comprehensive training in experimental biology, cardiovascular physiology, omics technologies, computational biology and data integration, enabling the candidate to acquire multidisciplinary skills in an international research environment.

Nous recherchons un(e) candidat(e) curieux(se), rigoureux(se) et fortement motivé(e), titulaire d'un Master (ou diplôme équivalent) en biologie moléculaire, biologie cellulaire, physiologie, biochimie, biotechnologies ou dans une discipline apparentée.

Le/la candidat(e) idéal(e) devra présenter :

De solides connaissances en biologie moléculaire et cellulaire, ainsi qu'un intérêt pour la biologie cardiovasculaire et la physiopathologie.
Un réel intérêt pour la recherche interdisciplinaire à l'interface entre épigénétique, métabolisme et bioinformatique.
Des connaissances de base en techniques de biologie moléculaire. Une expérience préalable en culture cellulaire, modèles animaux, technologies omiques ou bioinformatique constituera un atout, sans être indispensable.
De bonnes capacités d'analyse, d'organisation et de résolution de problèmes.
D'excellentes capacités de communication, ainsi qu'une aptitude à travailler aussi bien de manière autonome qu'au sein d'une équipe internationale et collaborative.
Une bonne maîtrise de l'anglais, à l'écrit comme à l'oral.

Application link : https://edd-projets.utoulouse.fr/