Chimiothérapie ciblant les cellules cancéreuses p53 déficientes

Chemotherapy Targeting p53 Deficient Tumor Cells

• Auteur / Autrice : Mohamed Jemaâ
• Direction : Guido Kroemer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Cancérologie : Biologie, Médecine, Santé
• Date : Soutenance le 28/09/2012
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Cancérologie : Biologie, Médecine, Santé (2000-2015 ; Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Métabolisme, cancer et immunité (Villejuif, Val-de-Marne)
• Jury : Président / Présidente : Eric Deutsch
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Guido Kroemer, Eric Deutsch, Ariane Abrieu, Carmen Garrido, Maria Castedo, Nicolas Tajeddine
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ariane Abrieu, Carmen Garrido

Mots clés

Mots clés contrôlés

Traitement médicamenteux

Protéine p53 suppresseur de tumeur

Chimiothérapie

Vidéomicroscopie

Protéines p53

Mots clés libres

P53

Vidéomicroscopie

MPS1

P53

Videomicroscopy

MPS1

Résumé

L’altération génétique et/ou fonctionnelle de p53 est très répondue dans les cancers humains et est répertoriée dans plus d’un cas sur deux. Les traitements et molécules utilisés en chimiothérapie anticancéreuse induisent pour la plupart l’apoptose dépendante de p53 ce qui confère une résistance particulière aux tumeurs p53 déficientes. Nous avons développé des techniques se basant sur la vidéomicroscopie à haut débit et l’utilisation de cellules fluorescentesTP53+/+ et TP53-/- pour mettre en évidence des agents chimiques qui ciblent les cellules p53 déficientes. Nous avons identifié SP600125, un inhibiteur de kinases dont MPS1, Aurora A et Aurora B, et qui tue préférentiellement les cellules tumorales TP53-/- . Cette cytotoxicité sélective a été confirmée sur de nombreux modèles de cellules déficientes en p53 in vitro et in vivo sur des xénogreffes TP53+/+ et TP53-/- injectés à des souris nudes. Nous avons utilisé une autre molécule qui a un spectre d’inhibition semblable à SP600125, la reversine, et nous avons aussi trouvé qu’elle a une cytotoxicité sélective envers les cellules p53 déficientes.L’analyse vidéomicroscopique des cellules traitées nous révèle que la mort préférentielle des cellules P53 déficientes est intimement liée à un mécanisme de polyploïdisation. En effet, les cellules TP53-/- (contrairement à celles TP53+/+) traitées effectuent des mitoses aberrantes sans karyokinèse ni cytokinèse qui ne sont pas contrôlées par un arrêt du cycle cellulaire. Ces cellules succombent par catastrophe mitotique après activation de la voie mitochondriale de l’apoptose.Cette observation concorde avec le fait que l’inhibition des protéines anti-apoptotiques de la famille Bcl-2 sensibilise les cellules traitées alors que l’inhibition des protéines BAX, APAF-1 et les caspases protège les cellules TP53-/- de l’effet cytotoxique de SP600125 et la reversine.Ces résultats nous permettent d’envisager ces drogues (ou dérivées) dans la prévention des cas de tumeurs pré malignes et/ou dans le traitement des cas de cancers p53 déficients.

The genetic and/or functional alterations of p53 are highly prevalent in cancer and are reported for more than a half of all human cancers. Classic chemotherapy leads p53 mediated apoptosis conferring a drug resistance for p53 deficient cells. We developed in the laboratory a technique based on high-content videomicroscopy and fluorescent TP53+/+ and TP53-/- cells for the screening of molecules that targets p53 deficient cells. We discovered that SP600125, a kinase inhibitor, including MPS1, Aurora A and Aurora B, kills p53-deficient cells more efficiently than their p53-proficient counterparts. This selective cytotoxicity was confirmed in vivo in mice carrying p53-deficient and -proficient human xenografts. Than after we used an another inhibitor with a similar broad-spectrum kinase, reversine, and we found that this molecule have a selective toxicity for TP53-/- cells and this result was confirmed in vitro for both molecule.Videomicroscopy-based cell fate profiling revealed that the p53-deficient cell death is coupled to hyperploïdy mechanism. Indeed, TP53-/- (but not TP53+/+) undergo successive round of abortive mitosis and failed to arrest the cell cycle in response to treatment and cells became polyploidy and progressively succumbed to mitochondrial apoptosis. In line with this notion, the depletion of anti-apoptotic proteins of the BCL-2 family sensitized TP53-/- cells to the toxic effects of SP600125 and reversine. Moreover, the knockdown of BAX or APAF-1, as well as the chemical inhibition of caspases, limited the death of TP53-/- cells.Hence, SP600125 or reversine (and its analogues/derivatives) might be used for cancer chemoprevention (for eliminating pre-malignant cells that have inactivated p53) or chemotherapy of p53-deficient cancers.