Etude de la coordination entre la régulation du checkpoint de phase S et la réparation de la fourche de réplication par Slx4 et Fun30

Coordination between the S-phase checkpoint regulation and replication fork repair by Slx4 and Fun30

• Auteur / Autrice : Mathilde Courtes
• Direction : Benjamin Pardo
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2021
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IGH - Institut de Génétique Humaine
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Maintien de l'intégrité du génome au cours de la réplication

Mots clés

Mots clés libres

Chimiothérapie

Cancer

Mécanismes de surveillance

S. cerevisiae

Résistance au traitement

Stress réplicatif

Checkpoints

Chemotherapy

Cancer

Replication stress

S. cerevisiae

Treatment escape

Résumé

La chimiothérapie est toujours le traitement standard pour un large éventail de cancers malgré l'émergence fréquente de résistances à la chimiothérapie. La combinaison de l'inhibiteur de la protéine kinase du checkpoint ATR avec l'agent chimiothérapeutique camptothécine (CPT) est une stratégie prometteuse pour empêcher les cellules cancéreuses d'acquérir une résistance. Ce traitement combiné inhibe à la fois l'initiation et l'élongation de la réplication de l'ADN, mais le mécanisme moléculaire impliqué reste inconnu. Ce projet vise à comprendre la base moléculaire sous-jacente à ce traitement. De plus, il vise à anticiper de nouveaux mécanismes de résistance en proposant une recherche non biaisée de mutations suppressives qui indiqueront comment les cellules cancéreuses peuvent échapper à la mort cellulaire. Pour effectuer une caractérisation profonde et rapide de la réponse aux dommages à l'ADN induite par le traitement CPT des cellules en réplication, nous utiliserons le modèle de la levure Saccharomyces cerevisiae avant de transposer les résultats dans des modèles de cellules humaines dans un proche avenir. Ce travail a pour objectif de : 1/ mieux appréhender les évènements moléculaires à l'origine de la cytotoxicité de la drogue camptothécine utilisée en chimiothérapie et en parallèle 2/ comprendre la régulation fine de la réponse cellulaire permettant la réparation des dommages sur l'ADN. Pour cela, nous utilisons une combinaison de techniques de génétique moléculaire et avons mis en place un système innovant permettant l'étude de la réparation des dommages induits par la CPT à un site spécifique sur le génome. Ce projet de recherche pourrait porter des améliorations significatives aux traitements chimiothérapeutiques utilisant des dérivés de la camptothécine, que ce soit en monothérapie ou en combinaison avec des inhibiteurs du contrôle du cycle cellulaire. De plus, il enrichira notre compréhension du processus fondamental de la réplication de l'ADN, dont la dérégulation est un déclencheur majeur du développement de la plupart des cancers.

Chemotherapy is still the standard treatment for a wide range of cancers despite the frequent emergence of chemotherapy resistance. The combination of the ATR checkpoint kinase inhibitor with the chemotherapeutic agent camptothecin (CPT) stands as a promising strategy to prevent cancer cells from acquiring resistance. This combined treatment inhibits both the initiation and the elongation of DNA replication, yet the molecular mechanism involved remains unknown. This project aims at understanding the molecular basis underlying this treatment. Additionally, it aims at anticipating new resistance mechanisms by proposing an unbiased search for suppressor mutations that will indicate how cancer cells can escape cell death. To perform a deep and rapid characterization of the DNA damage response triggered by CPT treatment of synchronously-replicating cells, we will use the yeast Saccharomyces cerevisiae model before translating the results to human cell models in a near future. We believe that the benefits of this research project will help improving CPT treatments as a sole chemotherapeutic agent and in combination with checkpoint inhibitors. It will also open new research directions thanks to the identification of candidates required for CPT resistance. Finally, it will also bring new insights about the fundamental process of DNA replication, whose deregulation is a hallmark of most cancers.