Thèse soutenue

Développement d’un concept innovant de détection et de quantification de la protéine « Multidrug Resistance » P-gp avec les traceurs fluorescents LightSpot® ainsi que d’une nouvelle méthodologie de conservation de sphéroïdes du cancer du sein Triple Négatif dans le milieu synthétique OptiPASS®
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Auteur / Autrice : Antoine Goisnard
Direction : Mahchid Bamdad
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie cellulaire, Biotechnologies, Ingénierie pour la santé
Date : Soutenance le 12/10/2021
Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne (2021-...)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences de la vie, santé, agronomie, environnement (Clermont-Ferrand)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Imagerie Moléculaire et Stratégies Théranostiques
Jury : Président / Présidente : Frédérique Penault-Llorca
Rapporteurs / Rapporteuses : Jacques Bernier, Joseph Gligorov

Résumé

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La résistance des cellules tumorales aux traitements est un processus biologique complexe représentant un défi majeur en Oncologie pour l’optimisation des traitements du cancer. Elle constitue la principale cause d’échec thérapeutique et est souvent associée à un risque important de rechute ou de récidives tumorales. Dans ce contexte, le groupe « Résistance » faisant partie de l’équipe IMoST (UMR INSERM/UCA 1240) a focalisé ses axes de recherche sur l’étude de la résistance tumorale par le développement d’outils précliniques in vitro. Pour ce faire, il utilise le modèle d’étude du Cancer du Sein Triple Négatif (CSTN), un sous-type de cancer du sein particulièrement agressif et souvent sujet au développement de profils résistants. L’un des principaux mécanismes impliqués dans la résistance tumorale est la surexpression basale ou induite de protéines transmembranaires appelées « MultiDrug Resistance » (MDR). Ces membres extrêmement ubiquitaires de la superfamille des transporteurs ABC sont impliqués dans la résistance croisée des cellules aux traitements anticancéreux, notamment par efflux extracellulaire d’un large panel de xénobiotiques. Dans ce cadre, le groupe « Résistance » développe des traceurs fluorescents LightSpot® permettant de détecter et quantifier la présence de protéines MDR. La première partie de ces travaux de thèse ont permis de valider l’utilisation de ce type de traceurs pour la détection de la résistance tumorale instaurée par la Permeability-glycoprotein (P-gp), une protéine MDR majeure. Notamment, le traceur LightSpot®-FL-1 permet de détecter et quantifier de manière sensible et complète la P-gp, sur des modèles cellulaires 2D et 3D, à l’état frais ou fixé. D’autre part le groupe « Résistance » développe des modèles de sphéroïdes, mimant fidèlement la résistance de microrégions tumorales avasculaires. Ces modèles de cultures cellulaires 3D présentent un fort potentiel pour le screening de médicaments à grande échelle. La seconde partie de ces travaux de thèse a permis de développer un concept innovant de préservation de sphéroïdes de CSTN MDA-MB-231, comme alternatif aux techniques conventionnelles de cryopréservation. Ce concept implique de maintenir les sphéroïdes jusqu’à 7 jours dans le milieu OptiPASS®, en anoxie et à 4°C. Les résultats obtenus ont démontré que ces conditions de conservations maintiennent intègres différents paramètres des sphéroïdes, notamment leur croissance, leur viabilité et leur réponse vis-à-vis de différents traitements anticancéreux. Ce protocole de préservation de sphéroïdes pourra notamment permettre d’optimiser leur utilisation, leur transport et leur intégration dans des grandes plateformes de screening médicamenteux. L’ensemble de ces travaux de recherche doctorale focalisés sur le développement (1) de traceurs fluorescents de détection des protéines MDR et (2) d’un protocole de conservation de sphéroïdes, sont valorisés par un transfert industriel direct, au sein du consortium BIORCELL3D. Ce dernier créé par la forte collaboration public/privé entre le groupe de « Résistance » et les sociétés BIOPASS et BIOMARQUEURS a permis l’élaboration d’une importante chaine de valorisation.