Microenvironnement médullaire et résistance à la Midostaurine dans les leucémies aiguës myéloïdes FLT3-ITD Identification de cibles thérapeutiques par criblage génomique fonctionnel

Functional implication of FLT3-ITD mutations in resistance to chemotherapy in acute myeloblastic leukaemia (AML) : approach by genomic CRISPR/cas9 screening

• Auteur / Autrice : Solène Fernandez
• Direction : Isabelle Vigon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Cellulaire et Physiopathologie
• Date : Soutenance le 11/12/2020
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Bordeaux)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biothérapie des maladies génétiques inflammatoires et cancers (Bordeaux ; 2011-2021)
• Jury : Président / Présidente : Chloé James
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Isabelle Vigon, Chloé James, Paulo De Sepulveda, Frédéric Mazurier, Fabienne Meggetto-Pradelle, Catherine Sawai
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Paulo De Sepulveda, Frédéric Mazurier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Résistance aux médicaments

Cellules souches

Leucémie

Cancérologie

Mots clés libres

Oncologie

Leucémie

CRISPR/cas9

Signalisation

Resistance à la chimiothérapie

Cellules souches

Oncology

Leukemia

CRISPR/cas9

Signalling pathway;

Resistance to chemotherapy

Stem cells

Résumé

Les leucémies aiguës myéloïdes (LAM) sont des hémopathies malignes agressives. Environ 30% des patients présentent des mutations ITD (Internal tandem reapeat) affectant le récepteur tyrosine kinase FLT3. Ces mutations sont associées à des résistances et à un taux de rechute important au cours des chimiothérapies (Aracytine + Anthracyclines). Des thérapies ciblées utilisant des inhibiteurs de tyrosine kinase (ITK) tels que la Midostaurine ont permis d’améliorer la survie des patients. Malgré cela, le traitement des LAM, reste un véritable défi en raison des rechutes persistantes. Caractériser les mécanismes moléculaires intervenant dans la résistance à ces traitements ciblés est devenu un enjeu majeur. Afin d’identifier dans les LAM FLT3-ITD les gènes impliqués dans la résistance à la Midostaurine, nous avons effectué un criblage génomique fonctionnel par CRISPR-Cas9. Ce criblage a été réalisé dans la lignée MV4 ;11 (positive pour FLT3-ITD) dans des conditions de culture mimant le microenvironnement médullaire. Ce dernier est impliqué dans les mécanismes de résistances. Parmi les cibles identifiées, deux gènes candidats ont été évalué individuellement : SLC4A2 et ADAM22. Leur invalidation génomique dans la lignée MV4 ;11 a conduit à une augmentation de la sensibilité à la Midostaurine. Leur rôle fonctionnel sera confirmé ex vivo et in vivo. Ces travaux ont pour objectif d’identifier des cibles thérapeutiques potentielles afin de développer de nouvelles thérapies ciblées ou de mettre en évidence des repositionnements de médicaments. L’utilisation synergique de ces diverses thérapies permettra de surmonter les résistances et d’améliorer la prise en charge des patients atteints de LAM FLT3-ITD

Acute myeloid leukemia (AML) is an aggressive hematological malignancy. Approximately 30% of patients have ITD (Internal tandem reapeat) mutations affecting the FLT3 tyrosine kinase receptor. These mutations are associated with resistance and a high relapse rate during chemotherapy (Aracytine + Anthracyclines). Targeted therapies using tyrosine kinase inhibitors (TKIs) such as Midostaurine have improved patient survival. Despite this, the treatment of AML remains a real challenge due to persistent relapses. Characterizing the molecular mechanisms involved in resistance to these targeted therapies has become a major challenge. In order to identify in FLT3-ITD AMLs the genes involved in Midostaurin resistance, we performed a functional genomic screening by CRISPR-Cas9. This screening was performed in the MV4;11 line (positive for FLT3-ITD) under culture conditions mimicking the medullary microenvironment. The latter is involved in resistance mechanisms. Among the identified targets, two candidate genes were evaluated individually: SLC4A2 and ADAM22. Their genomic invalidation in the MV4;11 lineage led to an increase in sensitivity to midostaurin. Their functional role will be confirmed ex vivo and in vivo. The objective of this work is to identify potential therapeutic targets in order to develop new targeted therapies or to highlight drug repositioning. The synergistic use of these various therapies will make it possible to overcome resistance and improve the management of patients with FLT3-ITD AML.