Thèse soutenue

Nouvelles approches thérapeutiques au cours des mastocytoses systémiques avancées KIT D816V+ résistantes aux inhibiteurs de tyrosine kinases
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Auteur / Autrice : Siham Bibi
Direction : Michel Arock
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
Date : Soutenance le 13/12/2016
Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cancérologie : biologie-médecine-santé (Villejuif, Val-de-Marne ; 2015-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de biologie et pharmacologie appliquée (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2002-....)
établissement opérateur d'inscription : Université Paris-Sud (1970-2019)
Jury : Président / Présidente : Éric Solary
Examinateurs / Examinatrices : Michel Arock, Éric Solary, Stéphane Barete, Marc Benhamou, Fawzia Louache
Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphane Barete, Marc Benhamou

Résumé

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Les mastocytoses systémiques (SM) constituent un groupe hétérogène de maladies rares, caractérisées par l’accumulation anormale de mastocytes malins dans la moelle osseuse et dans d’autres organes extra-cutanés. La majorité des patients avec SM ont une mutation activatrice du gène KIT, le plus souvent la mutation KIT D816V, retrouvée chez plus de 90% de tous les patients. Cette mutation induit l’activation constitutive du récepteur KIT en déclenchant de façon aberrante une cascade de voies de signalisation, dont la voie PI3K/AKT et JAK/STAT5, aboutissant à l’inhibition de l’apoptose et à l’augmentation de la prolifération et de la survie des mastocytes malins. Cependant, l’efficacité des inhibiteurs de tyrosines kinases (ITKs) sur cette mutation est limitée à cause de la résistance et/ou de toxicité liée à un manque de spécificité. Il est donc nécessaire de trouver de nouvelles approches thérapeutiques afin de contourner cette résistance au cours des SM KIT D816V+ avancées. Nous avons utilisé une approche consistant à cibler de façon combinée des molécules activées en aval de KIT D816V, comme AKT et STAT5, par des inhibiteurs pharmacologiques. Ceci nous a permis d’identifier une combinaison synergique entre un inhibiteur d’AKT (GSK690693) et un inhibiteur de STAT5 (BP-1-102). Ces composés sont capables d’inhiber la prolifération des cellules KIT D816V+ seuls ou en combinaison, mais à de très fortes concentrations, malheureusement non utilisables en thérapeutique. Néanmoins, ces premiers résultats ont permis de valider AKT et STAT5 comme cibles potentielles dans le traitement des SM avancées. La seconde approche employée a été de cibler directement le récepteur KIT D816V par des inhibiteurs pharmacologiques. A l’issu d’un criblage, nous avons identifié trois composés - BLU2317, BLU2718 et DCC-2618 - capables d’inhiber sélectivement la phosphorylation de KIT D816V. Ces composés inhibent la prolifération des cellules ROSAKIT D816V et HMC-1.2, et induisent l’apoptose des cellules de façon dose-dépendante. Bien que les effets de ces trois composés soient similaires, DCC-2618 agit à des concentrations plus faibles par rapport aux composés BLU2317 et BLU2718. Afin d’apprécier l’efficacité in vivo de DCC-2618, nous avons d’abord établi un nouveau modèle de SM basé sur l’injection intraveineuse des cellules ROSAKIT D816V-Gluc exprimant la Gaussia luciferase (Gluc) dans des souris NSG. La présence de la Gluc sécrétée par les cellules ROSAKIT D816V-Gluc facilite la mise en évidence de prise de greffe et permet un contrôle précis de la progression de la maladie. Ce modèle reproduit, au bout de 4 semaines, chez toutes les souris greffées, une SM avancée similaire à celle retrouvée chez l’homme, avec atteinte de la moelle osseuse, du sang, de la rate et du foie, tandis que la dégradation de l’état général des souris n’est observée qu’à partir de 12 semaines. Ce nouveau modèle offre suffisamment de temps pour explorer la cinétique de la progression de la maladie et surtout pour effectuer des études pharmacologiques précliniques. L’évaluation de l’effet de DCC-2618 in vivo a été réalisée sur ce modèle. Etonnamment, DCC-2618 n’a pas été capable d’inhiber la progression de la maladie chez les souris traitées, bien qu’atteignant des concentrations élevées dans la moelle osseuse et le plasma des souris traitées. Néanmoins, DCC-2618 s’est montré capable d’inhiber la phosphorylation de KIT dans les cellules issues de la moelle osseuse des souris traitées. En revanche, contrairement aux effets observés in vitro, DCC-2618 a induit une surexpression de phospho-ERK1/2 dans les cellules malignes des souris greffées. Ceci suggère qu’ERK1/2 joue un rôle important dans la résistance au composé DCC-2618 et éventuellement à d’autres ITKs, indépendamment du récepteur KIT. ERK1/2 pourrait donc être une nouvelle cible thérapeutique d’intérêt dans le traitement des SM résistantes aux ITKs