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Poiroux, Guillaume. Evaluation du potentiel de lectines végétales dans le ciblage de médicaments anticancéreux : application à la photochimiothérapie

Poiroux, Guillaume (2011) Evaluation du potentiel de lectines végétales dans le ciblage de médicaments anticancéreux : application à la photochimiothérapie.

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Résumé en francais

La photochimiothérapie (ou PCT) peut être utilisée pour le traitement de tumeurs solides (thérapie photodynamique ou PDT) ou pour le traitement ex vivo de différentes pathologies hématologiques (photochimiothérapie extracorporelle ou ECP), comme par exemple le lymphome de Sézary. Le développement de la PCT en oncologie demeure limité en raison de la faible sélectivité des photosensibilisants pour les cellules tumorales. Afin d'augmenter la biodisponibilité des photosensibilisants vis-à-vis des cellules cancéreuses, nous proposons d'utiliser des lectines végétales comme molécule vectrice. A côté des anticorps ou des peptides ciblant les cellules tumorales, les lectines peuvent être une approche complémentaire. En effet, certaines lectines reconnaissent des épitopes glycaniques préférentiellement exprimés par les cellules tumorales. De plus, certaines d'entre elles présentent des effets immunomodulateurs et/ou toxiques, induisant des effets anticancéreux directs (toxicité) ou indirects (immuno-modulation). Deux lectines extraites de l'écorce du mûrier noir Morus nigra semblent être particulièrement intéressantes. Il s'agit de Morniga G (MorG) et de Morniga M (MorM). Ces deux lectines présentent des spécificités glycaniques différentes. Alors que MorM est spécifique du mannose, MorG est spécifique du galactose. Cependant, des lectines présentant une spécificité de reconnaissance monosaccharidique identique peuvent interagir avec des oligosaccharides très différents et induire des effets biologiques distincts. Ainsi, la reconnaissance glycanique médiée par MorM pourrait être sensible à des altérations fines de la N-glycosylation. De même, MorG présente une forte affinité pour certains antigènes O-glycaniques associés aux tumeurs, tels que les antigènes T (CD176; Gal1-3GalNAc1-O-Ser/Thr) et Tn (CD175; GalNAc1-O-Ser/Thr). Dans un premier temps, les effets biologiques de ces deux lectines ont été évalués sur des lymphocytes sains et leucémiques. Elles présentent des effets immunomodulateurs sur les lymphocytes sains et induisent un effet toxique à plus forte dose sur les cellules leucémiques Jurkat. MorM pourrait interagir, en partie, avec la N-glycosylation de certains récepteurs de mort tels que Fas, tandis que MorG pourrait interagir avec la O-glycosylation d'autres récepteurs de mort comme TRAIL-R. Ainsi, ces deux lectines induiraient une mort cellulaire caspase-dépendante en activant des récepteurs de mort différents. De plus, après interaction avec les glycoconjugués membranaires, elles sont rapidement endocytées, ce qui peut, à des concentrations non toxiques, en faire des vecteurs intéressants pour faciliter la pénétration intracellulaire de médicaments. Dans un second temps, un conjugué covalent de la lectine Morniga G et de la porphyrine [5-(4-(5-carboxy-1-butoxy)-phényl)-10,15,20-tris(4-N-méthyl)-pyridiniumyl)] (TrMPyP) a été préparé et caractérisé. La phototoxicité du conjugué TrMPyP-MorG a été évaluée contre la lignée leucémique lymphoïde Jurkat exprimant fortement l'antigène Tn. Le conjugué (1) est internalisé rapidement (5 min) par les cellules Jurkat, (2) augmente très fortement l'activité phototoxique de TrMPyP (DL50 de TrMPyP-MorG = 5 nM ; DL50 de TrMPyP = 15 µM), par l'intermédiaire d'un processus dépendant de la O-glycosylation, (3) induit une mort cellulaire majoritairement caspase indépendante, (4) est capable d'éliminer spécifiquement les cellules leucémiques T Jurkat (Tn-positives) mélangées à des lymphocytes T sains (Tn-négatifs), en préservant le potentiel fonctionnel des lymphocytes sains. De façon intéressante, après irradiation, le conjugué TrMPyP-MorG est capable d'entraîner un effet phototoxique sur différentes lignées cellulaires leucémiques d'origine myéloïde ou lymphoïde et sur des cellules tumorales fraîches provenant de patients atteints de leucémies lymphoïdes aigues ou chroniques. Enfin, des photosensibilisants (activables dans le rouge) plus adaptés au traitement PDT de tumeurs solides ont été greffés sur la lectine MorG. Leur phototoxicité a été étudiée in vitro sur le modèle de cellules leucémiques Jurkat. Les présentes observations démontrent la capacité des lectines végétales à cibler des altérations de la glycosylation à la surface de cellules tumorales et à augmenter l'activité phototoxiques des photosensibilisants dans le cadre de la photochimiothérapie, et en particulier de la photochimiothérapie extracorporelle des leucémies.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Benoist, Hervé
Barre, Annick
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Centre de Recherche en Cancérologie de Toulouse (CRCT), UMR 1037
Mots-clés libres :Photochimiothérapie extracorporelle (PCE)- Photothérapie dynamique (PDT)- Photosensibilisant - Antigènes glycaniques associés aux tumeurs - Lectines - Ciblage antitumoral - Apoptose - Nécrose - Leucémies
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :16 Apr 2012 09:55