Séminaire général : Cell motion and flows in living tissues, par Jean-François JOANNY (Collège de France et Institut Curie).

Résumé : In this talk, I review some our recent work on the motion and the flows of cells in tissues. I first show that at a macroscopic or hydrodynamic level, a tissue can often be considered as a visco-elastic fluid with a very large relaxation time of the order of the cell division time. A tissue is not however a classical visco-elastic material because cells die and divide so that the number of cells in the tissue does not remain constant. I introduce the homeostatic pressure which is the cell pressure at which the tissue is in a steady state.A tissue is also an active material since all its components, the cells, consume energy. Spontaneous flows are observed in tissues, which are due to gradients of the activity. I will focus on the limit where the activity is large and the tissue reaches an active turbulent state that shares some features of classical turbulence despite the fact that the flow occur at low Reynolds numbers.Finally I will discuss the collective motion of cancer cells inside conjonctive tissues mostly made of an elastic extracellular matrix and the cross-talk between the moving cells and the elastic matrix, which is remodeled by the cells. We predict nematic ordering of the cells and phase equilibrium between dilute and dense cell regions.

Biographie : Jean-François Joanny a commencé sa carrière au CNRS au Collège de France à Paris puis à Lyon. Il a été nommé professeur de physique à l’Université Louis Pasteur à Strasbourg en 1989 puis professeur à l’Université Pierre et Marie Curie en 2003. Il est physicien théoricien et a travaillé sur divers aspects de la physique de la matière molle puis de la physique pour la biologie. Entre 2014 et 2018 il a été directeur général de l’Ecole Supérieure de Physique et Chimie Industrielles de la ville de Paris. Il est professeur au Collège de France depuis septembre 2018. A son arrivée à Paris à l’UPMC et il est devenu directeur du laboratoire de physique de l’Institut Curie. Ses activités de recherche portent depuis sur la biophysique de la cellule et les processus cellulaires fondamentaux, la mécanique et la croissance des tissus et la physique du cancer en décrivant ces phénomènes biologiques à partir du concept de matière active.