Mutation EGFRvIII et chimiorésistance : identifier les acteurs impliqués pour améliorer le traitement du glioblastome.

Deciphering of the EGFRvIII-induced mechanisms leading to glioblastoma chemoresistance

• Auteur / Autrice : Hager Mathlouthi
• Direction : Hervé Kovacic
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie-Santé - Spécialité Neurosciences
• Date : Inscription en doctorat le 02/10/2023
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : INP - Institut de Neurophysiopathologie

Mots clés

Mots clés libres

Glioblastome

EGFRvIII

Sod2

Chimiothérapie

Cisplatine

Glioblastoma

EGFRvIII

Sod2

Chemotherapy

Cisplatin

Résumé

Notre objectif est de déchiffrer les mécanismes responsables de la chimiorésistance associée à la mutation EGFRvIII de manière à les contrecarrer et à améliorer le traitement du glioblastome. Ayant récemment mis en évidence le rôle majeur joué par l'enzyme SOD2 dans la résistance des cellules de glioblastome aux traitements (témozolomide et/ou cisplatine), nous souhaitons maintenant identifier les autres acteurs impliqués dans ce phénomène, notamment la ou les voies de signalisation responsables de la survie des cellules tumorales. 2. Concept La mutation EGFRvIII, fréquemment observée dans le glioblastome, est associée à un mauvais pronostic. Nous avons récemment observé que cette mutation réduisait fortement la réponse des cellules de glioblastome au cisplatine et au témozolomide, thérapies qui ne sont pourtant pas spécifiques de la voie EGFR. Identifier les acteurs situés en aval de la mutation EGFRvIII et leurs rôles respectifs nous permettra de proposer de nouvelles stratégies pour contourner la résistance et ainsi améliorer l'efficacité des chimiothérapies utilisées actuellement. 3. Méthodologie Dans un premier temps, nous étudierons la régulation de la SOD2 ainsi que les effets de sa sous expression et de sa surexpression sur la réponse de cellules de glioblastomes au cisplatine et au témozolomide. Nous identifierons les acteurs et les voies de signalisation impliqués en réalisant des études comparatives du protéome (plateforme PINT) et du kinome (Pamgene) de cellules exprimant la forme sauvage ou mutée de l'EGFR, mais aussi de cellules dont nous aurons moduler l'expression de la SOD2. Enfin, nous validerons nos résultats sur des cellules souches issues de patients (GBM6 et 9) dont l'élimination est capitale pour la réussite des traitements. 4. Résultats attendus Nous nous attendons à ce que la SOD2 soit fortement impliquée dans la résistance aux traitements observée, faisant de cette enzyme une cible thérapeutique intéressante. Nous pensons que la surexpression de la SOD2 induite par la mutation EGFRvIII conduit à une activation d'une ou de plusieurs voies de survie cellulaire telles que la voie p38 MAPK ou la voie PI3K/Akt et ce via une surproduction de peroxyde d'hydrogène. 5. Impact En identifiant l'enzyme SOD2 comme une cible thérapeutique et en décrivant le mécanisme responsable de la résistance des glioblastomes aux chimiothérapies, cette étude nous permettra de proposer de nouvelles options thérapeutiques. En effet, en utilisant des traitements ciblant directement la SOD2 ou les acteurs situés en amont ou en aval de cette enzyme, nous pourrons améliorer l'efficacité des chimiothérapies actuelles pour les patients atteints de glioblastomes présentant la mutation EGFRvIII.

We want to decipher the mechanisms of chemoresistance associated with the EGFRvIII mutation in order to counteract them and improve glioblastoma therapies. Having recently highlighted the major role played by SOD2 enzyme in the resistance of glioblastoma cells to treatments (temozolomide and/or cisplatine), we now want to identify the other actors implicated in this phenomenon, notably the signaling pathway(s) responsible for the survival of tumor cells. 2. Concept The EGFRvIII mutation, frequently observed in glioblastomas, is associated with a poor prognosis. We have recently observed that this mutation strongly reduces the response of glioblastoma cells to cisplatin and temozolomide, therapies that are not specific to EGFR pathway. Identifying the actors downstream of EGFR and their respective roles will enable us to propose new strategies to circumvent resistance and thus improve temozolomide and/or cisplatine efficiency in current therapies. 3. Methodology Firstly, we will study the regulation of SOD2 as well as the effects of its under- and over-expression on the response of glioblastoma cells to cisplatin and temozolomide. We will then identify the actors and the signaling pathway(s) involved in the resistance mechanism by carrying out comparative studies of the proteome (PINT platform) and the kinome (Pamgene technology) of tumors cells expressing the wild-type or the mutated form of the EGF receptor. We will also compare the proteome and the kinome of cells with modified levels of expression of SOD2. Finally, we will validate our results using glioblastoma stem cells obtained from patients (GBM6 and GBM9) whose elimination is essential for treatment success. 4. Expected Results We are expecting SOD2 to be strongly involved in the resistance to chemotherapies that we have observed, making this enzyme an interesting therapeutic target. We think that the EGFRvIII-induced SOD2 overexpression leads to an overproduction of hydrogen peroxide and thus to the activation of one or several signaling pathways promoting cell survival such as p38 MAPK or PI3K/Akt. 5. impact By identifying SOD2 as a therapeutic target and by describing the mechanism responsible for the resistance of glioblastoma cells to chemotherapies, this study will allow us to propose new therapeutic options. Indeed, by using treatments targeting directly SOD2 or actors located upstream or downstream of this enzyme, we will be able to improve the efficiency of the chemotherapies currently used to treat patients with EGFR-mutated glioblastoma.