Avec le soutien d'Étienne Wolff, directeur de l'Institut d'embryologie de Nogent-sur-Marne, elle intègre son laboratoire CNRS en 1962[3], dans lequel elle prépare son doctorat d'État en sciences naturelles qu'elle soutient en 1964[4]. Elle a un poste de maîtresse de conférences à la faculté des sciences de l'université de Clermont-Ferrand (1965-1971), puis à la faculté des sciences de l'université de Nantes, avant de devenir professeure titulaire d'une chaire à titre personnel au même endroit en 1971. Succédant à Étienne Wolff en 1975, elle devient directrice de l'Institut d'embryologie en 1975[3], puis directrice de recherche au CNRS (1976-1988). Elle est ensuite nommée professeure au Collège de France en 1988. Elle est élue en 1982 à l'Académie des sciences et en 1984, membre de la National Academy of Sciences américaine.
Le domaine de recherche de Nicole Le Douarin est l'embryologie et le développement. Elle a contribué de façon majeure à une meilleure compréhension de la formation de la crête neurale qui constitue au niveau embryologique la zone de contact entre le cerveau et la moelle épinière. Elle développe, en 1969, une technique originale de visualisation de la différenciation et de la migration des cellules embryonnaires en greffant avec succès un bout de moelle épinière d'embryon de caille sur la moelle épinière d'embryon de poulet, en créant des embryons chimériques caille-poulet[7],[4].
De plus, à la suite de la greffe, les cellules de caille se sont multipliées régulièrement dans les tissus du poulet, ce qui a permis – grâce à leurs différences cytologiques visibles au simple microscope – des avancées cruciales dans la connaissance des systèmes nerveux et immunologique et lui a apporté une reconnaissance scientifique internationale[8].
Ce modèle de recherche utilisant les chimères caille-poulet a également permis la découverte, en physiopathologie, d'un gène qui serait – chez l'humain – à la base de certaines formes d'épilepsie[8] ou de la maladie de Hirschsprung. Cette dernière pathologie dépend, en effet, de la faible colonisation de l'intestin par des cellules issues de la crête neurale[3].
↑La Clef des chimères vidéo explicative par Nicole Le Douarin de la différenciation de la crête neurale par la technique des chimères caille-poulet, CNRS, 1999.
↑ a et bChristophe Labbé et Olivia Recasens, « Nicole Le Douarin : "L'anormal fait comprendre le normal" », Le Point, (lire en ligne)
Alain-Gabriel Monot (photogr. René Tanguy), « Nicole Le Douarin : Princesse de la science », ArMen, Quimper, Éditions Fitamant, no 200, , p. 12-15 (ISSN0297-8644)
Charles Galpérine, « L’école de Nogent : Étienne Wolff et Nicole Le Douarin », dans Voyages dans les sciences biologiques, Éditions Matériologiques, , 344 p. (présentation en ligne), p. 215-236