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Aroua, Nesrine. Etude in vivo de la chimiorésistance dans les leucémies aigues myéloïdes humaines

Aroua, Nesrine (2018). Etude in vivo de la chimiorésistance dans les leucémies aigues myéloïdes humaines.

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Résumé en francais

Les leucémies aigües myéloïdes (LAM) sont les leucémies les plus fréquentes chez l'adulte, caractérisée par l'expansion clonale de myéloblastes immatures. Malgré un taux élevé de rémission complète après chimiothérapie conventionnelle d'induction, le pronostic est mauvais dans les LAM à cause de fréquentes rechutes. Les rechutes sont causées par une population leucémique chimiorésistante (CLR), pouvant être enrichies en cellules souches leucémiques quiescentes (CSL). Cependant, ces hypothèses n'ont jamais été testées directement in vivo. Mon travail de thèse a été initialement consacré à valider cette hypothèse in vivo. Nous avons d'abord développé une approche chimiothérapeutique cliniquement pertinente, en traitant avec de la cytarabine (AraC) des souris préalablement xénogreffées à partir de cellules primaires (PDX) de patients atteints de LAM pour caractériser leurs cellules résiduelles post-AraC. Cette population résiduelle et résistante n'est pas nécessairement enrichie en cellules immatures ou en cellules quiescentes et non plus en cellules initiatrices de leucémie. Les cellules résistantes à la chimiothérapie in vivo ont par contre conservé des mitochondries actives, présentent une oxydation accrue des acides gras et une signature génique spécifique, définissant un statut de phosphorylation oxydative élevé ("OxPHOS High"). Le traitement des lignées cellulaires de LAM "OxPHOS High" a démontré une résistance à la chimiothérapie in vivo contrairement aux lignées cellulaires avec un statut "OxPHOS Low". Cibler le statut "OxPHOS High" induit un changement énergétique vers le statut "Low OxPHOS" et améliore l'effet antileucémique de l'AraC.Dans la deuxième partie de mon doctorat, nous avons identifié l'ecto-nucléoside triphosphate diphosphohydrolase-1 CD39 (ENTPD1) surexprimée dans les CLR in vivo après AraC par analyses transcriptomiques des cellules résistantes in vivo. Par cytométrie en flux (FACS), nous avons confirmé que l'AraC augmente l'expression de CD39 à la surface cellulaire des lignées de LAM in vitro et in vivo ainsi que dans 24 modèles PDX. Nous avons également observé cette augmentation chez 50 patients après 35 jours de chimiothérapie intensive par rapport au diagnostic. Fait intéressant, une expression élevée de CD39 chez les patients atteints de LAM est associée à une mauvaise réponse à l'AraC in vivo. Nous avons en outre démontré que la voie de signalisation en aval de CD39 dépend de l'axe AMPc-PKA et son inhibition par H89 sensibilise les cellules de LAM à l'AraC en inhibant PGC1a, TFAM et la fonction OxPHOS mitochondrial. Enfin, l'inhibition pharmacologique de l'activité ATP hydrolase ou l'invalidation génétique de l'expression protéique de CD39 en utilisant respectivement deux inhibiteurs ou shARN, a nettement amélioré la cytotoxicité de l'AraC dans les lignées cellulaires de LAM et les échantillons de patients primaires in vitro et in vivo. En résumé, ce travail démontre que le métabolisme énergétique mitochondrial, la voie de signalisation PKA, CD39 et l'ATP extracellulaire sont de nouveaux acteurs de la chimiorésistance et de nouvelles cibles thérapeutiques pour vaincre spécifiquement la résistance à l'AraC et éradiquer les cellules leucémiques responsables des rechutes.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Sarry, Jean-Emmanuel
Récher, Christian
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Centre de Recherche en Cancérologie de Toulouse (CRCT), UMR 1037
Mots-clés libres :Leucémies aigues myéloïdes humaines - Chimiorésistance - Cytarabine - In vivo - CD39/ENTPD1 - Métabolisme - Phosphorylation oxydative - Biogenèse mitochondriale - Microenvironnement - Cellules souches leucémiques - Espèces réactives d'oxygènes - Mort cellulaire
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :18 Sep 2020 13:22