Développement rationnel de nouvelles combinaisons de médicaments dans le cancer colorectal

Rational development of new combination treatment for colorectal cancer

• Auteur / Autrice : Diego Tosi
• Direction : Céline Gongora
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 12/12/2016
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche en Cancérologie (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Philippe Pasero
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Céline Gongora, Philippe Pasero, Etienne Chatelut, Stéphane Pyronnet, Pierre Martineau, Hervé Watier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Etienne Chatelut, Stéphane Pyronnet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Synergie des médicaments

Interactions médicamenteuses

Cancer colorectal

Mots clés libres

Cancer colorectal

Combinaisons de médicaments

Synergism

Colorectal cancer

Drug combinations

Synergism

Résumé

Les réponses adaptatives fonctionnelles (secondaires à des modulations de la signalisation cellulaire) peuvent contribuer à la résistance des tumeurs humaines aux traitements ciblés. Ce travail vise à caractériser les changements induits par la chimiothérapie dans le phosphokinome de cellules de cancer du côlon, et à sélectionner des combinaisons de médicaments synergiques en ciblant les kinases dont l’activation est la plus importante. Nous avons créé des scripts informatiques pour l’analyse sur le logiciel de calcul R de données provenant de tests cytotoxiques avec des matrices de combinaison de doses à deux ou trois médicaments. Nous avons profilé les changements induits par différents médicaments sur des cellules de la lignée HT29 xénogreffées dans des souris immunodéprimées. Nous avons testé le 5FU, l’oxaliplatine, l’irinotecan, le cetuximab ainsi que les combinaisons de ces médicaments. Nous avons sélectionné les kinases activées par le traitement par irinotecan, notamment AKT et MEK1, et nous avons testés in vitro et in vivo des combinaisons à deux médicaments d’inhibiteurs de ces deux kinases et l’irinotecan sur 6 lignées de cancer du côlon. Enfin nous avons testés in vitro la combinaison des trois médicaments. Nous avons observé que la combinaison d’un inhibiteurs d’AKT et de MEK ainsi que la combinaison des trois médicaments étaient caractérisées par un synergisme significatif Cette étude a démontré que la chimiothérapie induit une reprogrammation des voies de signalisation intracellulaires, et fournit le rationnel pour une évaluation du profilage de la reprogrammation du phosphokinome comme outil pour développer de nouvelles combinaisons de médicaments.

Functional (i.e. due to cellular machinery modulations) adaptive responses could also contribute to human tumor resistance to targeted drugs. We hypothesized that the activation of tumor cell kinases in response to chemotherapy treatment could render the cell depending on them, and that the inhibition of these activated kinases could achieve a synergistic effect with chemotherapy agents. We compiled R scripts for analysis of data from cytotoxic tests with dose matrix combinations of 2 or 3 drugs. We evaluated phosphokinome rewiring induced by 5FU, irinotecan, oxaliplatin and cetuximab when these drugs were used alone or in combination on mice xenografted with HT29 cell line. We observed an activation of AKT and MEK1 after irinotecan treatment, and we tested two- and three drug combinations of BKM120, an AKT inhibitor, MEK162, a MEK inhibitor, and irinotecan. We showed that BKM120 and MEK162 are synergistic, as well as the combination of the three drugs. Our study shows that chemotherapy induces a significant rewiring of intracellular signaling pathways, and that profiling phosphokinome remodeling after chemotherapy treatment is useful in order to design synergistic drug combinations.