Les Tunneling Nanotubes et leur rôle dans la résistance au traitement des Glioblastomes

Tunneling Nanotubes and their role in Glioblastoma Treatment-Resistance

• Auteur / Autrice : Giulia Pinto
• Direction : Christel Brou, Chiara Zurzolo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance le 16/11/2020
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physiologie, Physiopathologie et Thérapeutique (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Pasteur (Paris). Unité Trafic membranaire et pathogenèse
• Jury : Président / Présidente : Bertrand Friguet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Isabelle Leroux, Élizabeth Moyal
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Philippe Chavrier, Marie-Luce Vignais

Mots clés

Mots clés contrôlés

Jonctions communicantes

Cellules -- Interaction

Résistance aux médicaments

Étiologie

Glioblastome

Mots clés libres

Tunneling Nanotubes

Cancer

Glioblastome

Communication cellulaire

Cellules souches

Tunneling Nanotubes

Cancer

Glioblastoma

Cellular communication

Stem cells

Résumé

Le glioblastome (GBM) est un cancer du cerveau très agressif dont la rechute après les thérapies est provoquée par des cellules souches appelées GSC. La communication intercellulaire joue un rôle dans la résistance aux thérapies, car les GSC peuvent s'interconnecter par des extensions épaisses, les Tumor Microtubes (TM), qui favorisent la transmission de courant à travers des GAP-junctions. Les Tunneling Nanotubes (TNT) sont de minces canaux de communication ouverts entre cellules permettant le transfert bilatéral de matériel cellulaire. Ils ont également été décrits dans plusieurs cancers associés à un phénotype plus malin. L'objectif de mon projet était de déterminer si des TNT existaient dans divers modèles de GBM et s’ils contribuaient à la communication cellulaire et à la résistance aux thérapies. J'ai utilisé trois lignées cellulaires et deux GSC provenant d’un même patient. Toutes ces cellules étaient capables de former des TNT transférant vésicules ou mitochondries en culture adhérente. Les deux GSC ont montré différentes capacités de communication par TNT, tant dans des conditions de contrôle que d'irradiation, en accord avec l'hétérogénéité de la tumeur d'origine. En cultivant les GSC dans des organoïdes tumoraux, un modèle tridimensionnel représentatif de plusieurs caractéristiques tumorales, j'ai démontré la présence de TNT fonctionnels, ainsi que de connexions ressemblant aux TM. En conclusion, je propose que les TNT existent dans le GBM, où ils permettent le transfert de matériel cellulaire et qu'avec les TM, ils sont impliqués dans la résistance aux thérapies et la rechute du GBM.

Glioblastoma (GBM) is a very aggressive brain cancer that relapses after therapy and is caused by stem cells called GSCs. Intercellular communication plays a role in resistance to therapy, as the GSCs can interconnect through thick extensions, named Tumor Microtubes (TM), which promote the transmission of current through GAP-junctions. Tunneling Nanotubes (TNTs) are thin open communication channels between cells allowing the bilateral transfer of cellular material. They have also been described in several cancers and associated with a more malignant phenotype. The aim of my project was to determine whether TNTs exist in various GBM models and whether they contribute to cellular communication and resistance to therapy. I used three cell lines and two GSCs from the same patient. All of these cells were capable of forming TNTs transferring vesicles or mitochondria in adherent culture. The two GSCs showed different TNT communication capabilities under both control and irradiation conditions, in accordance with the heterogeneity of the original tumour. By cultivating the GSCs in tumour organoids, a three-dimensional model representative of several tumour characteristics, I demonstrated the presence of functional TNT, as well as TM-like connections. In conclusion, I propose that TNTs exist in the GBM, where they allow the transfer of cellular material and that together with TMs, they are involved in resistance to therapies and relapse of the GBM.