La maladie de Fanconi, entre aplasie médullaire et évolution clonale

• Auteur / Autrice : Raphaël Ceccaldi
• Direction : Jean Soulier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Bases Fondamentales de l'Oncogénèse
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transplantation hétérologue

Altération de l'ADN

Syndromes myélodysplasiques

Gènes suppresseurs de tumeur

Points de contrôle de la phase G2 du cycle cellulaire

génétique

Anémie de Fanconi

Résumé

Dans un premier temps, nous avons observé qu'une fraction des patients FA avait acquis une abrogation du checkpoint en phase G2 définissant un nouveau phénotype: l'atténuation. Nous avons trouvé que les cellules atténuées exprimaient très faiblement la protéine CHK1 par rapport à des cellules Fanconi classiques et que cette inhibition est corrélée à une forte expression de miR-15a (microRNA ciblant CHK1). Nous avons pu reproduire l'atténuation en utilisant siRNA et inhibiteurs chimiques dirigés contre CHK1. De plus, l'inhibition de CHK1 protège les cellules FA de la mort cellulaire. Ces résultats sont consistants avec un avantage sélectif conféré aux cellules FA atténuées pouvant alors repeupler la moelle osseuse. Néanmoins, les cellules blastiques de ces patients expriment également très faiblement CHK1 suggérant que l'atténuation pourrait participer à la progression tumorale. Deuxièmement, nous avons pu montrer que les cellules FA présentaient une forte activation de p53 en réponse aux dommages de l'ADN, induisant un arrêt du cycle cellulaire p21 dépendant en GO/G1. Les CD34+ médullaires des patients FA présentent un défaut quantitatif et qualitatif ainsi qu'une signature d'arrêt de cycle en GO/G1 et une forte expression de p21/CDKN1A. En utilisant plusieurs modèles dont un test de xénogreffe à partir de CD34+ Fanconisés et l'utilisation de souris Fancd2-/- - p53/- , on a pu montrer que l'inhibition de p53 ou de p21 restaurait les capacités (clonogénicité) des cellules FA in vitro et in vivo. Ces résultats identifient l'arrêt GO/G1 du cycle cellulairé p53/p21 dépendant en réponse aux dommages de l'ADN, comme mécanisme physiopathologique de l'aplasie médullaire du Fanconi.

First, we observed that a fraction of FA patients has an abrogation of the classical G2 checkpoint arrest defining a new phenotype, namely attenuation. We found that the attenuated cells expressed lower level of the checkpoint protein CHK1 than ''classical'' FA cells, and that this correlated with the strong expression of miR-15a (microRNA targeting CHK1). Attenuation was recapitulated in FA cells using siRNA and chemical inhibitors targeting CHK1. Moreover, CHK1 inhibition protected FA cells from cell death, consistently with a survival advantage conferred by the checkpoint abrogation. Importantly, purified MDS/AML from FA attenuated patients expressed very low levels of CHK1, suggesting that attenuation also contributed to tumor progression. Second, we observed that FA cells had an exacerbated p53/p21-mediated GO/G1 cell cycle arrest in response to DNA damage. CD34+ counts and in vitro clonogenic activity were significantly lower in patients with FA compared to healthy bone marrow donors. Moreover these cells strongly expressed the p21/CDKN1A gene and a signature of GO/G1 cell cycle arrest. Using several functional models (xeno-transplantation of CD34+ FA-like cells; Fancd2 -/- p53-/- mite) we found that knockdown of p53 or p21 dramatically rescued clonogenic capacities of FA cells in vitro and in vivo. Altogether, these results identify for the first time an exacerbated p53/p21 mediated GO/G1 cell cycle arrest in response to replicative stress and unresolved DNA damage as a central mechanism of bone marrow failure in FA patients.