Institut de Biologie Valrose · Nice, France

A new light on
neuronal
excitability.

We explore the ion channels that shape neuronal activity — and develop optical tools to understand how they change in disease and control their activity precisely when and where needed, taking advantage of the exceptional spatial resolution provided by a beam of light.

Explore our research Meet the team

Cultured hippocampal neurons expressing a photoswitchable TREK1 conditional subunit — Cultured hippocampal neuronsSandoz et al. · Neuron, 2012

Ion channel biophysics / Photopharmacology / Optogenetics↓

Selected journals

CellNeuronNature CommunicationsPNASEMBO Journal

Recognized byAcadémie des sciences
Académie nationale de médecine

Principal investigator

Guillaume
Sandoz, PhD

CNRS Research Director (DR1)
Biology of Ion Channels · iBV

ORCID profile

Understanding how neurons
integrate and transmit signals.

I am a CNRS Research Director (DR1) and Principal Investigator at the Institut de Biologie Valrose, Université Côte d’Azur (Nice). Back from Berkeley, I built up my lab in Nice thanks to the ATIP-Avenir program. My research combines molecular biology, chemical biology, and biophysics to understand neuronal excitability, ion channel assembly, and signal integration in health and disease, with a particular focus on pain and migraine. I have pioneered light-activated tools for the remote control of pain, analgesia, and muscle activity — work that has led to 60 peer-reviewed publications in leading journals (Cell, Neuron, Nature Communications, EMBO Journal, PNAS) and several patents with translational applications in pain management and biotechnology.

Career & trainingFrom Marseille and Berkeley to Nice

2013–present

CNRS Research Director (DR1); Principal Investigator, Biology of Ion Channels, iBV, Université Côte d’Azur

2013

Habilitation to supervise research (HDR), Université Côte d’Azur

2009–2012

Fulbright Visiting Scholar, Molecular & Cell Biology / Helen Wills Neuroscience Institute, UC Berkeley (Ehud Isacoff lab)

2004–2009

Postdoctoral researcher, then CNRS Chargé de Recherche, Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire, Valbonne

2004

PhD in Neuroscience, Aix-Marseille University — presynaptic voltage-dependent calcium channels (advisor: Michel De Waard)

2000

Master in Neuroscience, Aix-Marseille University — valedictorian

01 / Our research

Small channels.
Big questions.

Two-pore-domain potassium (K2P) channels help set the resting potential and firing threshold of neurons. We study how these molecular gatekeepers work, how they change in disease, and how light can control their activity precisely when and where needed.

Mycolactone toxin silencing sensory neurons via AT2 receptor and K2P channels

Pain & migraine

How TREK/TRESK K2P assemblies set nociceptor excitability, and how they can be modulated — from a bacterial analgesic toxin to photoswitchable channel inhibitors that control pain in freely moving animals.

Neuronal firing trace during depolarization-induced shunting inhibition

Epilepsy & excitability

TRESK-dependent shunting inhibition and alternative translation initiation as mechanisms linking specific K2P mutations to neuronal hyperexcitability and seizure susceptibility.

Structure of a two-pore-domain potassium channel dimer

Channel structure & assembly

Defining native K2P homo- and heteromeric assemblies with single-molecule pulldown, and how auxiliary subunits and lipid signalling reshape channel composition and function.

Explore the science in more detailResearch overview, figures & experimental work

Overview diagram: photopharmacology and optopharmacology control native K2P assemblies, read out by SiMPull and patch-clamp, across pain, epilepsy and learning — Photopharmacology and optopharmacology give reversible, cell-type-specific control over native K2P channel assemblies. Single-molecule pulldown (SiMPull) resolves their composition; patch-clamp and behavioural readouts connect that composition to firing and to pain, epilepsy and learning phenotypes.

We study how ion channels shape neuronal excitability, how their dysfunction contributes to disease, and how light can precisely control neuronal activity in space and time.

VCR1, a viral channelrhodopsin from a giant marine virus found in an Antarctic lake, used for optogenetic control of muscle contraction — VCR1 — a light-gated channel from a giant marine virus discovered in an Antarctic lake — hijacks calcium dynamics to drive muscle contraction on demand. Eria-Oliveira *et al.*, **Nature Communications** (2024).

Molecular discovery · Cell, 2021

One auxiliary subunit.
Two channel families.

KCNE1 bridges two unrelated ion channel superfamilies, inducing a voltage-dependent current in the calcium-activated chloride channel TMEM16A.

Explore the paper

Ávalos Prado et al., Cell (2021).

LAKI-induced escape behaviour in C. elegans under different illumination conditions — LAKI enables optical control of conserved pain pathways in *C. elegans*: 365 nm light triggers Omega-turn escape behaviour, reversed by 480 nm light. Landra-Willm *et al.*, **Nature Communications** (2023).

LAKI-induced pain behaviour (Omega turns) in C. elegans under 365 nm and 480 nm illumination — Landra-Willm et al., Nature Communications (2023).

Translational programme · Ionic

From TMEM16A biology
to useful tools.

The Ionic project extends our ion-channel work toward precise, reversible ways to understand and modulate excitability — connecting the molecular insight from our Cell study on TMEM16A to future applications.

02 / How we work

From molecules
to living systems.

Optical tools, electrophysiology and single-molecule imaging connect channel mechanisms to neuronal activity and behaviour.

Preparing an optical and recording setup

01Photopharmacology & optical control rigs

02Automated patch-clamp & perfusion

Researcher at an inverted microscope for patch-clamp recording

03Whole-cell & excised-patch electrophysiology

Patch-clamp headstage and micromanipulators

04TIRF single-molecule imaging (SiMPull)

03 / Publications

Discoveries that advance
the conversation.

Our work appears in Cell, Neuron, Nature Communications, PNAS and EMBO Journal, with studies highlighted in journal commentaries and recognized by the scientific community.

60 peer-reviewed publications · Selected articles below

Selected research articles and perspectives, including collaborative work in Cell, Neuron, Nature Communications and PNAS.

EMBO
Journal

2026

Research articleLatest

Light-Induced Analgesia: a drug-free optical method for pain relief via activation of TRAAK K⁺ channels.

Bied M, Landra-Willm A, Chassot A, et al., Sandoz G.

Nature Communications 17:620

2024

Research article

Hijacking of internal calcium dynamics by intracellularly residing viral rhodopsins.

Eria-Oliveira AS, Folacci M, Chassot AA, et al., Sandoz G*, Vivaudou M*

Nature Communications 15(1):65

2023

Research article

A photoswitchable inhibitor of TREK channels controls pain in wild-type intact freely moving animals.

Landra-Willm A, Karapurkar A, Duveau A, et al., Sandoz G

Nature Communications 14(1):1160

2021

Research article

KCNE1 is an auxiliary subunit of two distinct ion channel superfamilies.

Ávalos Prado P, Häfner S, Comoglio Y, et al., Sandoz G

Cell 184(2):534–544

2021

Research article

TREK channel activation suppresses migraine pain phenotype.

Ávalos Prado P, Landra-Willm A, Verkest C, et al., Sandoz G

iScience 24(9):102961

2019

Research article

Migraine-associated TRESK mutations increase neuronal excitability through alternative translation initiation and inhibition of TREK.

Royal P, Andres-Bilbe A, Ávalos Prado P, et al., Levitz J, Sandoz G

Neuron 101(2):232–245 — recommended by F1000, highlighted in Neuron

2016

Research article

Heterodimerization within the TREK channel subfamily produces a diverse family of highly regulated potassium channels.

Levitz J*, Royal P*, Comoglio Y, et al., Isacoff EY, Sandoz G

PNAS 113(15):4194–4199

2014

Research article

Specific regulation of TREK channels by phosphatidic acid due to direct association with Phospholipase D2.

Comoglio Y, Levitz J, Kienzler M, Lesage F, Isacoff EY, Sandoz G

PNAS 111:13547–13552

2012

Research article

Optical control of endogenous proteins with a photoswitchable conditional subunit reveals a role for TREK1 in GABAB signaling.

Sandoz G, Levitz J, Kramer RH, Isacoff EY

Neuron 74:1005–1014

See the full list on PubMed

From discovery to application

2023

LAKI-based method for reversible optical induction of nociception and analgesic screening WO2024126778A1 · 70% contribution

2021

N13 peptide — TMEM16A agonist increasing tear and airway surface secretion, for dry eye syndrome and cystic fibrosis WO2022008738A1 · 75% contribution

2019

TREK channel activation for migraine WO2019002548A1 · 55% contribution

04 / Our people

Different perspectives.
Shared curiosity.

Our team brings together ion channel biophysics, chemical biology, single-molecule imaging and behaviour at the Institut de Biologie Valrose in Nice.

The G. Sandoz lab team at the Institut de Biologie Valrose — The Biology of Ion Channels teamValrose, Nice, France

Current team

Guillaume Sandoz
Research Director, head of the lab
Sestina Falcone
CRCN, Inserm
Arnaud Landra-Willm
Postdoctoral researcher (CNRS); PhD 2019–2023 · Nature Communications, Cell Chem. Biol., Neurosci. Lett., iScience
Melaine Balcon
Postdoctoral researcher
Aurore Caumont
PhD candidate, 2025–present
Killian Douart
PhD candidate, starting Sept 2026
Anaïs Osman
Research Engineer
Raffaele Siccardi
Master’s student, University of Turin

AlumniThe people who helped shape our lab

Marion Bied
PhD 2022–2026 · Nature Communications (2023, 2026)
Pablo Ávalos Prado
PhD 2016–2021, Best PhD Thesis Award (Life Sciences Doctoral School, Université Côte d’Azur) · Cell, Neuron, iScience, Neurosci. Lett., The Neuroscientist
Perrine Royal
PhD 2015–2019 · Neuron, PNAS, J. Gen. Physiol.
Yannick Comoglio
PhD 2014–2017 · Cell, PNAS (×2)
Ana Sofia Eria-Oliveira
Postdoc 2022–2025 · Nature Communications
Stéphanie Häfner
Postdoc 2019–2021 · Nature Communications, Cell, Cell Chem. Biol., The Neuroscientist, Curr. Opin. Pharmacol.
Clément Verkest
Postdoc 2020 · Neuron, iScience, The Neuroscientist
Céline Nicolas
Postdoc 2013–2015 · eLife

Life at the labA few moments through the years

The G. Sandoz lab team in 2021 — The Biology of Ion Channels lab · 2021

05 / Peer recognition

Recognition from
the scientific community.

Academy awards, competitive research funding and commentary from fellow scientists.

Cell · 2021Our KCNE1 study was accompanied by the commentary Ion channel auxiliary subunit: does one size fit all? by Reuveny & Karbat.

Neuron · 2019Our TRESK and migraine study was highlighted in Neuron and recommended by F1000.

2024

French Academy of Sciences — Subvention Fondation Simone et Cino del Duca 15 Oct 2024

2022

French National Academy of Medicine — Prix Jansen

2017

FRM — “Équipe FRM” Award

2012

ATIP-Avenir grant — founded the Biology of Ion Channels lab

2009

Fulbright Award, USA

2009–10

Philippe Foundation Fellowship

2007

Prix Jean-Louis Parrot, AFAS

06 / Conversations

Sharing the science.

Selected from 60+ invited seminars and conference talks.

40th IUPS Congress · Frankfurt · 2025

FASEBFederation of American Societies
for Experimental Biology

FASEB · référence internationale en biologie expérimentale

Athens · 2024

FENS Forum · Copenhagen, 2016

2025

40th Congress of the International Union of Physiological Sciences (IUPS) Frankfurt, 11 Sep 2025

2024

Federation of European Pharmacological Societies meeting (EPHAR) Athens, 25 Jun 2024

2024

2nd Young Group Leaders Symposium, FMP Berlin, 18 Mar 2024

More invited talks

2023

Ion Channel Modulation Symposium (ICMS Irvine 2023) Irvine, California, USA, 18 Oct 2023

2022

“Optical probing and control of Two-Pore-Domain potassium channel functions in pain and migraine” — Marthe-Vogt Seminar, invited by Johannes Broichhagen Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP), Berlin, 21 Oct 2022

2022

FASEB The Ion Channel Regulation Conference Nova Scotia, Canada, 16 Aug 2022

2022

39th Congress of the International Union of Physiological Sciences (IUPS) — invited speakerHosted by the Chinese Association for Physiological Sciences, China · Online, 7–11 May 2022

2019

“Migraine-associated TRESK mutations increase neuronal excitability through alternative translation initiation and inhibition of TREK” — ICMS Cambridge 2019, Clare College Cambridge, UK, 19 Jun 2019 · watch the talk

2018

49th NIPS International Symposium Osaka, Japan, 6 Dec 2018

2016

10th FENS Forum of Neuroscience Copenhagen, Denmark, 2–6 Jul 2016

2015

FEBS EMBO Conference Paris, France

Open on YouTube ↗

“Migraine-associated TRESK mutations increase neuronal excitability through alternative translation initiation and inhibition of TREK” — recorded talk, ICMS Cambridge 2019

07 / In the media

From the lab
to the airwaves.

Hear Guillaume Sandoz discuss the science behind light-induced analgesia, and explore national coverage of the lab’s discoveries.

Photo d’illustration du reportage Franceinfo sur la migraine : une personne la tête appuyée sur sa main, à côté d’un verre d’eau.

Franceinfo · vidéo · 19 décembre 2018

« On ouvre une nouvelle piste »

Une étude porteuse d’espoirs pour les personnes qui souffrent de migraine.

Regarder la vidéo sur franceinfo ↗

France Culture · Avec sciences

19 February 2026 · 5 min · In French

Des UV pour soulager la douleur des animaux de laboratoire

Guillaume Sandoz joins Alexandra Delbot to discuss the discovery of light-induced analgesia and its potential for animal research.

Listen on France Culture

RADIO · FRANCE CULTURE14 March 2024

Un interrupteur moléculaire pour contrôler la douleur par la lumière ↗

Le journal des sciences · France Culture · 14 March 2024

Écouter sur France Culture ↗

RADIO · FRANCEINFO2026

Douleur : découverte d’une nouvelle piste thérapeutique grâce à la lumière ↗

Les documents franceinfo · Radio France · 2026

Écouter sur franceinfo ↗

All press & outreachCoverage and public engagement, 2012–2026

National Geographic FranceMai 2026

« De la lumière pour calmer la douleur »

National Geographic France · numéro de mai 2026 · p. 8

Ouvrir le PDF · p. 8 ↗

Université Côte d’Azur07/04/2026

“Courants, canaux et migraines : le voyage électrique de nos neurones”

Science et Société, Université Côte d’Azur, 7 Apr 2026

Lire l’article ↗

France Culture · Radio France19/02/2026

« Des UV pour soulager la douleur des animaux de laboratoire » — Avec sciences — chronique

France Culture, Radio France, 19 Feb 2026

Écouter ↗

franceinfo · Radio France2026

“Douleur : découverte d’une nouvelle piste thérapeutique grâce à la lumière”

Les documents franceinfo, Radio France, 2026

Écouter ↗

Fondation pour la Recherche Médicale2026

“Éteindre la douleur par la lumière ultraviolette” — by Marion Bied

Fondation pour la Recherche Médicale, 2026

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The Conversation2026

“Allumer la lumière pour éteindre la douleur chez les rongeurs” — by Guillaume Sandoz

The Conversation France, Feb 2026

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Université Côte d’Azur2026

“Allumer la lumière pour soulager la douleur : une découverte prometteuse”

Université Côte d’Azur Newsroom, Feb 2026

Lire l’article ↗

La Marseillaise2026

“La lumière a un effet anti-douleur chez le rongeur”

La Marseillaise Week-end, 14–15 Feb 2026

Site du média ↗

Nice-Matin2026

“La lumière seule fait mieux que certains antalgiques”

Nice-Matin, 2026

Lire l’article ↗

Nice-Matin2026

“La lumière UV pour éteindre la douleur chez le rongeur”

Nice-Matin, Nancy Cattan, 2026

Site du média ↗

franceinfo26/01/2026

“La lumière, nouvelle méthode antidouleur chez les animaux”

France Info, 26 Jan 2026

Lire l’article ↗

CNRS26/01/2026

“La lumière, une alternative non invasive aux antalgiques” — press release

CNRS, 26 Jan 2026

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2025

“Les métiers de la recherche” — public talk, Lycée Jules Ferry 23 Jan 2025

2024

“Cordée de la réussite” — outreach programme 14 May 2024

2024

“La lumière pour télécommander la douleur et la contraction musculaire” — public conference, Villeneuve-Loubet 19 Apr 2024

France Culture · Radio France14/03/2024

“Un interrupteur moléculaire pour contrôler la douleur par la lumière”

Le journal des sciences, France Culture, 14 Mar 2024

Écouter ↗

Monaco Hebdo10/02/2024

Actualité santé, p. 12–15

Monaco Hebdo, 10 Feb 2024

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Nice-Matin22/01/2024

“Télécommander la contraction musculaire par la lumière verte”

Nice-Matin, 22 Jan 2024

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La Marseillaise2023

“L’interrupteur de la douleur”

La Marseillaise Week-end, 25–26 Mar 2023

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Nice-Matin2023

“Antidouleur dopée”

Nice-Matin, Nancy Cattan, Mar 2023

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Fondation pour la Recherche Médicale02/06/2022

“Neurologie : une nouvelle cible dans le traitement de la migraine”

Fondation pour la Recherche Médicale, 2 Jun 2022

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Neuron · Cell Press2019

“A TREK to Translate Genetics to Mechanisms of Migraine” — preview

Neuron (Cell Press), Jan 2019

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BrainPost02/01/2019

“Alternative Translation Initiation of TRESK Promotes Migraine”

BrainPost, 2 Jan 2019

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Neuroscience News17/12/2018

“Discovery of Novel Mechanism that Causes Migraines”

Neuroscience News, 17 Dec 2018

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Fondation pour la Recherche Médicale20/06/2019

“Migraine : une nouvelle cible thérapeutique”

Fondation pour la Recherche Médicale, 20 Jun 2019

Lire l’article ↗

2019

Migraine mechanism study picked up by AFP wire and 60+ French & international outlets, including Le Monde, Les Echos, Europe 1, LCI, Sciences et Avenir and Science Daily Dec 2018 – Jan 2019

Nice-Matin2018

View full-size article +Des chercheurs niçois découvrent l’une des causes de la migraineNice-Matin · 18 December 2018 · Nancy CattanGuillaume Sandoz and Perrine Royal, Institut de Biologie Valrose, present their research on migraine.

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Nice-Matin2012

“Des protéines pour produire de l’électricité” — dossier on the 2012 ATIP-Avenir laureates

Nice-Matin, Jean-Michel Chevalier

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Migraine research · Neuron

68 media reports on our migraine research

Press, news agencies and coverage from TV and radio outlets, December 2018–January 2019.

21/01/2019

A new light onneuronalexcitability.

GuillaumeSandoz, PhD

Understanding how neuronsintegrate and transmit signals.

Small channels.Big questions.

Pain & migraine

Epilepsy & excitability

Channel structure & assembly

One auxiliary subunit.Two channel families.

From TMEM16A biologyto useful tools.

From moleculesto living systems.

Discoveries that advancethe conversation.

Extracellular acidification exerts opposite actions on TREK1 and TREK2 potassium channels via a single conserved histidine residue.

From discovery to application

Different perspectives.Shared curiosity.

Current team

Recognition fromthe scientific community.

Sharing the science.

From the labto the airwaves.

« On ouvre une nouvelle piste »

Des UV pour soulager la douleur des animaux de laboratoire

« De la lumière pour calmer la douleur »

“Courants, canaux et migraines : le voyage électrique de nos neurones”

« Des UV pour soulager la douleur des animaux de laboratoire » — Avec sciences — chronique

“Douleur : découverte d’une nouvelle piste thérapeutique grâce à la lumière”

“Éteindre la douleur par la lumière ultraviolette” — by Marion Bied

“Allumer la lumière pour éteindre la douleur chez les rongeurs” — by Guillaume Sandoz

“Allumer la lumière pour soulager la douleur : une découverte prometteuse”

“La lumière a un effet anti-douleur chez le rongeur”

“La lumière seule fait mieux que certains antalgiques”

“La lumière UV pour éteindre la douleur chez le rongeur”

“La lumière, nouvelle méthode antidouleur chez les animaux”

“La lumière, une alternative non invasive aux antalgiques” — press release

“Un interrupteur moléculaire pour contrôler la douleur par la lumière”

Actualité santé, p. 12–15

“Télécommander la contraction musculaire par la lumière verte”

“L’interrupteur de la douleur”

“Antidouleur dopée”

“Neurologie : une nouvelle cible dans le traitement de la migraine”

“A TREK to Translate Genetics to Mechanisms of Migraine” — preview

“Alternative Translation Initiation of TRESK Promotes Migraine”

“Discovery of Novel Mechanism that Causes Migraines”

“Migraine : une nouvelle cible thérapeutique”

View full-size article +Des chercheurs niçois découvrent l’une des causes de la migraineNice-Matin · 18 December 2018 · Nancy CattanGuillaume Sandoz and Perrine Royal, Institut de Biologie Valrose, present their research on migraine.

“Des protéines pour produire de l’électricité” — dossier on the 2012 ATIP-Avenir laureates

68 media reports on our migraine research

La migraine est en partie génétique

Migraines chroniques : la faute à une mutation génétique héréditaire

Des Français mettent en évidence le mécanisme héréditaire de la migraine

Des Français mettent en évidence le mécanisme héréditaire de la migraine

Des chercheurs soulignent le mécanisme héréditaire de la migraine

Des chercheurs soulignent le mécanisme héréditaire de la migraine

Nice: Des chercheurs mettent en évidence le mécanisme héréditaire de la migraine

Vers moins de prises de tête

Vers un antimigraineux efficace ?

Une année de promesses pour la recherche médicale

Une nouvelle cible potentielle pour traiter la migraine

Migraine : une découverte pourrait permettre de mieux la soigner

Des chercheurs français identiﬁent une cause génétique de la migraine

Des chercheurs français identifient une cause génétique à la migraine

Une nouvelle cible potentielle pour traiter la migraine

Novel Mechanism That Causes Migraines Discovered

Migraine : des chercheurs découvrent une nouvelle cause, bientôt un traitement ?

On en sait plus sur ce qui provoque les migraines

On en sait plus sur ce qui provoque les migraines

On en sait plus sur ce qui provoque les migraines

On en sait plus sur ce qui provoque les migraines

Découverte de nouveaux mécanismes à l’origine de la migraine

On en sait plus sur ce qui provoque les migraines

Migraine : Un nouveau mécanisme découvert par des chercheurs français

On en sait plus sur ce qui provoque les migraines

Découverte de nouveaux mécanismes à l’origine de la migraine

Une nouvelle cible potentielle pour traiter la migraine

Du nouveau pour les migraineux

“On ouvre une nouvelle piste” : une étude porteuse d’espoirs pour les personnes qui souffrent de migraine

VIDEO. “On ouvre une nouvelle piste” : une étude porteuse d’espoirs pour les personnes qui souffrent de migraine

Découverte de nouveaux mécanismes à l’origine de la migraine

Migraine: De nouveaux mécanismes identifiés, une piste de recherche pour l’élaboration d’un traitement ?

Les migraines causées par une mutation génétique : une découverte française ouvre la voie à de nouveaux traitements

Migraine : nouvelles pistes de recherche pour un traitement ?

Migraine : une nouvelle cause identifiée pour mieux la traiter

A new light on
neuronal
excitability.

Guillaume
Sandoz, PhD

Understanding how neurons
integrate and transmit signals.

Small channels.
Big questions.

One auxiliary subunit.
Two channel families.

From TMEM16A biology
to useful tools.

From molecules
to living systems.

Discoveries that advance
the conversation.

Different perspectives.
Shared curiosity.

Recognition from
the scientific community.

From the lab
to the airwaves.