Etude des mécanismes moléculaires de l'hétérogénéité des fibroblastes tumoraux et de leurs rôles dans l'expansion des carcinomes cutanés

Study of the molecular mechanisms of heterogeneity of tumor fibroblasts and their roles in the spread of skin carcinomas

• Auteur / Autrice : Lydia Artieres
• Direction : Cédric Gaggioli, Pascal Lopez
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Interactions Moléculaires et Cellulaires
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2023
• Etablissement(s) : Université Côte d'Azur
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : INSTITUT DE RECHERCHE SUR LE CANCER ET LE VIEILLISSEMENT, NICE
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Tumor-stroma interactions

Mots clés

Mots clés libres

Stroma

Fibroblaste

Carcinomes

Stroma

Fibroblast

Carcinomas

Résumé

L'expansion des tumeurs solides est le fruit de nombreuses interactions cellulaires et biochimiques entre les cellules tumorales et leur stroma, composant essentiel de la tumeur. Les fibroblastes tumoraux (FACs) sont une population de cellules stromales hétérogènes qui participent à chacune des étapes de la carcinogèse, depuis l'initiation jusqu'au développement métastatique. Comprendre les mécanismes moléculaires de la genèse des sous-populations de FACs ainsi que leurs rôles dans le développement tumoral sont donc des enjeux cruciaux pour leur ciblage thérapeutique. Notre équipe de recherche s'intéresse aux interactions cellulaires entre les cellules tumorales et les cellules stromales, et plus particulièrement entre les cellules tumorales avec les fibroblastes tumoraux (FAC) (Albrengues et al. 2014 ; Albrengues et al 2015 ; Grasset et al. 2018 ; Bertero et al. 2019). Les FACs sont une population hétérogène de cellules activées composés de myofibroblastes tumoraux (myFACs), responsables du remodelage de la matrice extracellulaire et de fibroblastes inflammatoires (iFACs) responsables de la sécrétion de facteurs de croissance, de cytokines et chémokines. L'ensemble de ces deux sous-populations promeut la prolifération, l'invasion et le développement métastatique des tumeurs solides. Au laboratoire, un ensemble d'outils cellulaires et moléculaires a été développé permettant de suivre par cytométrie de flux l'activation des myFACs et des iFACs in vitro et in vivo. Pour cela, des fibroblastes humains primaires ont été manipulés afin qu'ils contiennent un système d'inactivation génique, par la technique dite de CRISPR/Cas9, ainsi qu'un gène rapporteur de l'activation des myFACs sous le contrôle du promoteur ACTA2, et un gène rapporteur de l'activation des iFACs, sous le contrôle du promoteur CSF3. Mon projet de recherche s'oriente autour de deux axes principaux. Le premier axe permettra l'identification et la validation de l'ensemble des gènes essentiels pour l'activation des FACs, par criblage génétique. Le deuxième axe permettra l'identification du rôle de chacune des deux sous-populations dans l'expansion des carcinomes épidermoïdes cutanés par des techniques de cocultures in vitro 2D, 3D et par co-injection intradermique chez la souris syngénique, de cellules tumorales cutanées et de fibroblastes modifiés. Ce projet permettra à terme le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques, ciblant les fibroblastes tumoraux, grâce à l'identification des mécanismes moléculaires à l'origine de la biogenèse des sous-populations de FACs ainsi qu'à la découverte de leurs rôles respectifs dans l'expansion des carcinomes cutanés.

The expansion of solid tumors is the result of numerous cellular and biochemical interactions between tumour cells and their stroma, an essential component of the tumor. Carcinomas associated fibroblasts (CAFs) are a population of heterogeneous stromal cells that participate in each stage of carcinosis, from initiation to metastatic development. Understanding the molecular mechanisms of the genesis of sub-populations of CAFs and their roles in tumor development are therefore crucial issues for their therapeutic targeting. Our research team is interested in cell interactions between tumor cells and stromal cells, and more specifically between tumor cells and tumor fibroblasts (CAF) (Albrengues et al. 2014; Albrengues et al 2015; Grasset et al. 2018; Bertero et al. 2019). CAFs are a heterogeneous population of activated cells composed of tumor myofibroblasts (myCAFs), responsible for remodeling the extracellular matrix and inflammatory fibroblasts (iCAFs) responsible for the secretion of growth factors, cytokines and chemokines. Together, these two subpopulations promote the proliferation, invasion and metastatic development of solid tumours. In the laboratory, a set of cellular and molecular tools has been developed to monitor by flow cytometry the activation of myCAFs and iCAFs in vitro and in vivo. For this, primary human fibroblasts have been manipulated so that they contain a gene inactivation system, by the technique called CRISPR/Cas9, as well as a reporter gene of the activation of myCAFs under the control of the promoter ACTA2, and a reporter gene for iCAFs activation, under the control of the CSF3 promoter. My research project focuses on two main areas. The first axis will allow the identification and validation of all genes essential for the activation of CAFs, by genetic screening. The second axis will allow the identification of the role of each of the two subpopulations in the expansion of cutaneous squamous cell carcinomas by in vitro 2D, 3D and intradermal co-injection techniques in syngenic mice, skin tumour cells and modified fibroblasts. This project will ultimately lead to the development of new therapeutic strategies, targeting tumor fibroblasts, by identifying the molecular mechanisms behind the biogenesis of sub-The European Commission's Directorate-General for the Environment, Public Health and Consumer Protection, has recently published a report on the role of the European Commission in the development of CAF populations and their respective roles in the spread of skin carcinomas.