Synthèse de dérivés génotoxiques permettant la quantification des pontages interbrins et l’identification de défaut de réparation chez le patient atteint de l’anémie de Fanconi

Synthesis of genotoxic derivatives allowing the quantification of inter-strand bridges and the identification of repair defects in patients with Fanconi anemia

• Auteur / Autrice : Sara Berrada
• Direction : Vincent Pagès, Christophe Lachaud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie santé. Génétique
• Date : Soutenance le 23/03/2022
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la vie et de la santé (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Marie-Noëlle Simon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yvan Canitrot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jihane Basbous, Raphaël Ceccaldi
• DOI : 10.70675/66d7734az2365z4cdez8e09z56bb41ca5460

Mots clés

Mots clés contrôlés

Anémie de Fanconi

Diagnostic

Cancer

Nucléotides

ADN

Mots clés libres

Pontages inter brins

Chimie clic

Détection

Réparation de l’ADN

Anémie de Fanconi

Diagnostique

Inter-Strands crosslink

Click chemistry

Detection

DNA repair

Fanconi anemia

Diagnostic

Résumé

Un pontage inter-brin (PIB) est une lésion covalente entre deux nucléotides situés sur les brins opposés de l’ADN. Ce lien physique bloque les mécanismes de réplication et de transcription. De par ce mode d’action, les agents inducteurs de PIBs sont fortement toxiques pour les cellules qui prolifèrent anormalement ce qui en fait des médicaments très efficaces pour le traitement de cancers. Cependant, leur utilisation est limitée par l’apparition d’effets secondaires sévères qui se traduit par une défaillance d’organes dûs à une accumulation trop élevée de PIBs. Cela peut être provoqué par une capacité de réparation insuffisante chez ces patients. Pour identifier l’origine de l’insuffisance de réparation, une connaissance exhaustive de la réparation des PIBs est nécessaire. À ce jour, de nombreuses voies et protéines de réparations ont été décrites, mais des étapes dans le processus de réparation restent incomprises.Une détection directe des PIBs permettrait de répondre à ces questions. Cependant les techniques actuellement disponibles souffrent de différentes limitations et une détection directe des PIBs, à l’échelle cellulaire et/ou dans les organes est nécessaire.Lors de ma thèse, j’ai modifié deux agents inducteurs de PIBs. L’un est couramment utilisé en chimiothérapie et le second a complété une phase II en essais cliniques. J’ai démontré que ces agents modifiés présentent une cytotoxicité et une capacité à induire des PIBs inchangés par rapport aux agents non modifiés. J’ai validé leur détectabilité par microscopie ainsi que par FACS et j’ai démontré qu’ils pouvaient être utilisés pour mesurer la réparation des PIBs dans différentes lignées cellulaires.

Inter-strand crosslink (ICL) are formed by covalent link between two nucleotides located on opposite strands of DNA. This physical link blocks the replication and transcription mechanisms. Because of this mode of action, BIPs-inducing agents are highly toxic to abnormally proliferating cells, which makes them very effective drugs for the treatment of cancers. However, their use is limited by the occurrence of severe side effects resulting in organ failure due to excessive accumulation of ICLs. This may be caused by insufficient repair capacity which will result in healthy cell death upon exposure to ICLs and organ failure.In order to identify the origin of insufficient repair in these patients, a comprehensive knowledge of ICLs repair is required. To date, many repair pathways have been described, but steps in the repair process are still unknown. A direct detection of ICLs would allow to answer these questions. However, the currently available techniques suffer from various limitations and a direct detection of ICLs, at the cellular level and/or in organs, is challenging.During my thesis, I modified two ICLs inducing agents. One is currently used in chemotherapy and the second one has completed a phase II clinical trial. I demonstrated that these modified agents show unchanged cytotoxicity and ability to induce ICLs compared to unmodified agents. I validated their detectability by microscopy as well as by FACS and demonstrated that they could be used to measure ICL repair in different cell lines.