Réponse cellulaire induite par les dommages de l'ADN créés par les ecteinascidines, une classe unique de médicaments anticancéreux

Cellular response associated to lesions induced by ecteinascidins, a unique class of anticancer drugs

• Auteur / Autrice : Hana Bouzid
• Direction : Alexandre Escargueil
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie moléculaire et cellulaire
• Date : Soutenance le 20/11/2015
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physiologie, Physiopathologie et Thérapeutique (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche Saint-Antoine (Paris ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Pierre Lotz
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Patrick Mailliet
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Filippo Rosselli, Marie Dutreix

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transduction du signal cellulaire

ADN -- Altération

Mots clés libres

Ectéinascidines (trabectédine, lurbinectédine)

Réponse aux lésions de l'ADN

Inhibiteurs ATR, ATM, Chk1, Chk2

Activité thérapeutique

Ecteinascidins (Trabectedin, Lurbinectedin)

DNA damage response

Résumé

Les ectéinascidines (la trabectédine, la lurbinectédine) sont de nouveaux dérivés de produits naturels marins qui se lient de façon covalente à l'ADN, actifs contre les cancers chimio-résistants. L'objectif de ma thèse est 1) d'identifier les principales voies de transduction activées en réponse à l'apparition des lésions de l'ADN induites par les ETs 2) d'établir si l'abrogation pharmacologique de la réponse cellulaire induite par l'endommagement de l'ADN (ATM, ATR, Chk1, Chk2) peut moduler l'activité thérapeutique des ETs. Dans un premier temps, nous avons montré que la voie ATR/Chk1 activée principalement en réponse à l'apparition d'un stress réplicatif et la voie ATM/Chk2 qui initie la réponse cellulaire suite à la formation de lésions double-brins, sont activées en réponse aux adduits créés par les ETs. Dans un second temps, nous avons montré que les combinaisons des ETs avec les inhibiteurs Chk1/Chk2 ou les inhibiteurs ATR ou ATM seuls s'accompagnent d'une modeste potentialisation. Inversement, la combinaison simultanée des ETs avec les inhibiteurs ATR et ATM entraine une forte synergie dans les modèles du cancer de l'utérus et de l'ovaire sensibles ou résistants au cisplatine. Enfin, nous avons montré que cette potentialisation passe par l'inhibition du recrutement des protéines impliquées dans l'initiation et la réalisation des mécanismes de réparation par recombinaison homologue. Ces résultats suggèrent qu'en inhibant simultanément les vois initiés par ATR et ATM, l'activité thérapeutique des ETs pourrait être potentialisée en clinique.

Ecteinascidins (Trabectedin, Lurbinectedin) are novel marine derived natural products, DNA minor groove binders and active against chemo-resistant cancers. The purpose of my thesis was to 1) characterize the DNA damage response (DDR) to both trabectedin and lurbinectedin 2) to establish whether the pharmacological abrogation of cell response induced by DNA damage (ATM, ATR, Chk1, Chk2) can modulate the therapeutic activity of ETs. Our results show that both compounds activate the ATM/Chk2 (ataxia-telangiectasia mutated/checkpoint kinase 2) and ATR/Chk1 (ATM and RAD3-related/checkpoint kinase 1) pathways. Interestingly, the pharmacological inhibition of either Chk1/2, ATR or ATM kinases is not accompanied by a significant improvement of either trabectedin or lurbinectedin cytotoxic activity. However, the simultaneous inhibition of both ATM and ATR strongly potentiates the activity of both ETs. Importantly, these results are not restricted to HeLa cells but can also be extended to cisplatin-sensitive or -resistant ovarian carcinoma cell lines. Finally, we showed that the concomitant inhibition of both ATR and ATM is an absolute requirement to efficiently block the initiation and realization of homologous recombination repair mechanisms. Together, our data identify ATR and ATM as central coordinators of the DDR to trabectedin and lurbinectedin and provide a mechanistic rational for combinations of these compounds with both ATR and ATM inhibitors.