Etude du rôle modulateur de STAT1 sur les réponses cellulaires induites par deux stratégies anticancéreuses : -Chimiothérapie par les agents alkylants : -Biothérapies utilisant un oligonucléotide leurre inhibiteur de STAT3

Study of the modulating role of STAT1 on cellular responses to towo anticancer strategie : 1) alkylating agent-based chemotherapy, 2) STAT3-spécific oligodesoxynucleotide decoy-base biotherapy

• Auteur / Autrice : Laurent Ah Koon
• Direction : Olivier Schischmanoff
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Paris 13

Mots clés

Mots clés contrôlés

Apoptose

Sondes à acide nucléique

Alkylants

Gènes abl

Facteur de transcription STAT-1

Résistance aux médicaments

Résumé

Les membres de la famille des facteurs STAT ont des rôles modulateurs très différents. Dans cette famille, STAT1 et STAT3 sont très similaires, peuvent réguler les mêmes gènes cibles mais sont caractérisés par des rôles opposés. STAT1 est considéré comme un anti-oncogène tandis que STAT3 serait plutôt un oncogène. Le facteur de transcription STAT1 est impliqué dans plusieurs voies de signalisations visant à protéger la cellule. STAT1 est un facteur antiprolifératif et proapoptotique. Le rôle modulateur de STAT1 de l’action de certains agents génotoxiques a été démontré et semble dépendre à la fois de l’agent et du type cellulaire étudiés. STAT3 est souvent activé dans les tumeurs et est localisé dans le noyau. Ses fonctions pro-prolifératives et anti-apoptotiques en font une cible de choix pour des traitements antitumoraux. Dans un premier temps, nous avons montré que STAT1 régulait l’expression de MLH1, protéine essentielle du système Mismatch Repair (MMR), et de c-Abl. L’absence de STAT1 était associée à la persistance des lésions de l’ADN, un arrêt du cycle cellulaire en phase G 2 /M et à une sensibilité accrue à l’agent alkylant MNNG. En outre, STAT1 entrait dans la composition d’un complexe actif STAT1/MLH1/c-Abl/p53 qui pourrait moduler le devenir cellulaire après exposition au MNNG. Dans un deuxième temps, nous avons montré que l’inhibition de STAT3 par un oligonucléotide leurre (ODN) contenant une séquence GAS piégeait les dimères de STAT3 activés dans le cytoplasme en empêchant la liaison aux aryophérines et induisait la mort cellulaire via STAT1. Cependant, notre ODN peut aussi lier STAT1 et nécessite donc une optimisation pour accroître sa spécificité. L’association d’une stratégie « ODN leurre » à une chimiothérapie classique pourrait permettre de potentialiser l’action des anticancéreux et de diminuer leurs effets secondaires.

STAT family members have various modulating roles. Within this family, STAT1 and STAT3 are very similar and can regulate the same target genes but do have opposite effects. Whereas STAT1 is considered as an anti-oncogene, STAT3 is rather an oncongene. The transcription factor STAT1 modulates several pathways involved in cellular protection. STAT1 has antiproliferative and proapoptotic effects. A role for STAT1 as a modulator of the effect of genotoxic agents has been demonstrated and seems to depend on both the type of genotoxic agent and of the cell line studied. STAT3 is often activated in several types of cancers and is located in the nucleus. Anticancer strategies targeting the pro-proliferative and antiapoptotic STAT3 are promising. We have first shown that STAT1 regulated the expression of MLH1, an essential factor of the mismatch repair (MMR) system, and of c-Abl. STAT1 deficiency was associated with DNA lesions persistency, sustained G 2 /M cell cycle arrest and increased sensibility to the alkylating agent MNNG. Also, STAT1 entered into an active complex including STAT1/MLH1/c-Abl/p53 which could modulates the cell fate following MNNG exposure. Second, we have shown that inhibition of STAT3 with a decoy oligonucleotide (ODN) containing a GAS sequence could trap activated STAT3 dimers in the cytoplasm. This ODN impaired binding of STAT3 to karyopherin and induced a STAT1-dependent cell death. However, this ODN can also bind to STAT1 and hence it needs to be optimized in order to improve STAT3-specificity. The combination of a decoy-ODN strategy with a conventional chemotherapy should allow to synergize the action of anticancer drugs and to decrease their side effects.