Implication des mécanismes de réparation de l'ADN dans la résistance des glioblastomes à la chimiothérapie : De l'identification de gènes candidats in silico à leur validation préclinique - Grenoble Institut des Neurosciences Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2008

Involvement of DNA-repair mechanisms in resistance of malignant glioma to chemotherapy : In silico identification of candidate genes to preclinical validation

Implication des mécanismes de réparation de l'ADN dans la résistance des glioblastomes à la chimiothérapie : De l'identification de gènes candidats in silico à leur validation préclinique

Résumé

Gliomas are common malignant tumors of the central nervous system whom oligodendrogliomas and glioblastomas are the major subtypes. Among them, oligodendrogliomas are distinguished by their remarkable sensitivity to chemotherapy, responding dramatically to treatment, contrasting with resistance of glioblastomas. Anaplastic oligodendrogliomas have loss of chromosomal arms 1p and 19q. This genetic alteration is statistically significantly associated with both chemosensitivity and longer recurrence-free survival after chemotherapy. We hypothesized that there are some resistance genes on this area, responsible for chemo-resistance of glioblastomas. Among them we focused on DNA-repair genes because they correct chemotherapy-induced adducts on DNA. We screened these genes with an in vitro chemosensitivity test that we developped, and identified 4 of them as involved in resistance of glioma cells to cisplatin : ercc1, ercc2, mutyh and pnkp. These results were confirmed with the gold standard chemotherapy drug : temozolomide. Expression of these genes were measured in resistant and sensitive human tumors, and the first 3 genes are overexpressed in glioblastomas. Thus, these genes can be considered as innovant targets of a chemo-sensitizing treatment. We entered a pre-clinical trial, financed by LNCC, to test this treatment on mice. We developped sub-cutaneous and intra-cerebral human xenografts of glioma on mice and treated them with siRNA directed to target genes, and with temozolomide. This treatment increased the tumor chemo-sensitivity, reducing tumoral volume. Our preclinical results confirmed both our in vitro data and the potentiality to chemosensitize glioblastoma using siRNA.
Les tumeurs primitives du système nerveux central les plus fréquentes sont les gliomes et se classent en deux grandes catégories : les astrocytomes et les oligodendrogliomes. La survie des patients porteurs d'oligodendrogliomes est de 70 % à 5 ans alors qu'elle ne dépasse pas une année en moyenne pour les glioblastomes. La divergence de pronostic observée entre ces deux types de gliomes résulte d'une différence de sensibilité aux traitements conventionnels. La chimiothérapie classique appliquée à ces tumeurs permet en effet d'obtenir une réponse pour 90 % des oligodendrogliomes contrastant avec moins de 10 % pour les glioblastomes. La chimio-sensibilité particulière des oligodendrogliomes peut être la conséquence des altérations géniques survenant lors du processus oncogène. Elle résulterait de l'absence d'expression de gènes de résistance des régions chromosomiques 1p et 19q, gènes ainsi distinctement exprimés entre les deux entités tumorales. Les gènes de réparation de l'ADN peuvent rendre compte de la résistance aux traitements, puisque responsables de la correction des adduits créés par la chimiothérapie. Nous avons recherché grâce à une évaluation fonctionnelle in vitro, quels gènes de réparation de la région 1p/19q sont impliqués dans la correction des adduits du CDDP. Quatre gènes ont ainsi été identifiés : ercc1, ercc2, mutyh et pnkp. Ces résultats ont été vérifiés avec du témozolomide, la drogue de référence dans le traitement des gliomes. L'expression des ces gènes a été mesurée dans des extraits de tumeurs de patients, résistantes (glioblastomes) et sensibles (oligodendrogliomes) à la chimiothérapie, et les 3 premiers sont effectivement surexprimés dans les glioblastomes. Ces gènes définissent ainsi les cibles d'un traitement chimio-sensibilisant. Nous avons entrepris l'étude préclinique de ce traitement basé sur l'utilisation concomitante de siRNA dirigés contre les gènes d'intérêt et de chimiothérapie. Des modèles de gliomes humains sous-cutanés et intra-cérébraux résistants à la chimiothérapie ont été utilisés chez les souris. Le traitement chimio-sensibilisant ciblant ercc1 a significativement augmenté l'effet du témozolomide sur les tumeurs, permettant ainsi de diminuer leur volume. Il pourrait faire prochainement l'objet d'essais cliniques. Nos travaux, menés de l'in silico au stade préclinique, d'une part démontrent la validité de notre hypothèse, c'est-à-dire l'implication des gènes de réparation du 1p/19q dans la chimio-résistance, et conduisent surtout à une opportunité thérapeutique nouvelle de chimio-sensibilisation.
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Dates et versions

tel-00563481 , version 1 (05-02-2011)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00563481 , version 1

Citer

Sandra Boccard. Implication des mécanismes de réparation de l'ADN dans la résistance des glioblastomes à la chimiothérapie : De l'identification de gènes candidats in silico à leur validation préclinique. Biochimie [q-bio.BM]. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00563481⟩
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