Mycobiome et tumeurs malignes

Mycobiome and malignant tumors

• Auteur / Autrice : Camille Estrin
• Direction : Virginie Bellet, Sébastien Bertout
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Inscription en doctorat le 30/09/2024
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : TransVIHMI - Recherches translationnelles sur le VIH et les Maladies Infectieuses Endémiques et Emergentes

Mots clés

Mots clés libres

Mycologie médicale

Mycobiome

Adénocarcinome pancréatique

Pancreatic adenocarcinoma

Mycobiome

Medical mycology

Résumé

Les champignons font partie du microbiote normal chez l'homme dans lequel ils constituent le mycobiome. Celui-ci représente aujourd'hui un champ de recherche en pleine expansion que les techniques de séquençage haut-débit rendent plus accessible. Cependant il reste peu étudié. Les quelques études publiées montrent que les différentes parties du corps humain abritent des populations fongiques spécifiques et que certains profils de mycobiomes sont associés à de nombreuses pathologies chroniques dont les cancers. Les cancers de mauvais pronostics sont les cancers dont le taux de survie à cinq ans ne dépasse pas 25 %. Parmi les plus fréquents, on trouve les cancers du poumon, du pancréas, du foie, du cerveau et de l'oesophage. Pour les diagnostiquer plus précocement, l'identification de biomarqueurs aisément détectables et de façon non invasive est la solution. L'analyse du mycobiome des tumeurs dans l'évaluation diagnostique du patient atteint de cancer est une nouvelle perspective de recherche. En effet, une étude récente a montré que des champignons sont détectables dans les cellules tumorales de trente cinq types de cancers (mélanome, cancer du poumon, cancer des ovaires, cancer du sein, …). La présence de la levure Malassezia globosa serait de mauvais pronostic dans les tumeurs du pancréas, alors que la présence de Malassezia restricta dans les tumeurs mammaires ne serait pas de mauvais pronostic. Dans les cancers du poumon, Aspergillus est retrouvé en plus grande quantité dans les cellules tumorales des patients fumeurs par rapport aux non-fumeurs. Dans le cancer colorectal, les modifications de composition du mycobiome influencent la taille des adénomes et le stade de la maladie. Ces exemples prouvent que la caractérisation du profil du microbiote fongique de tumeurs cancéreuses en comparaison de celui de tissus sains pourrait permettre l'identification de biomarqueurs diagnostiques potentiels. L'objectif principal de ce projet est de rechercher s'il existe ou non un mycobiome spécifique des tumeurs et/ou du type tissulaire tumoral en vue d'explorer la possibilité de les utiliser pour le pronostic et/ou le diagnostic des cancers de mauvais pronostic. Nous étudierons le mycobiome du cancer du pancréas en recherchant la présence d'ADN fongique par métagénomique et amplification de la région ITS2 (Internal transcribed spacer) de tumeurs versus du tissu sain. Les échantillons sont disponibles au sein de la Biobanque LR Occitanie (BBLRO). Les études métagénomiques seront réalisées sur des tissus congelés dont la conservation permet les analyses moléculaires. Le laboratoire s'appuiera sur la plateforme de génomique MGX de la FDS de l'université de Montpellier pour les expériences de metabarcoding. Si la présence de champignons est significativement confirmée dans la majorité des tumeurs analysées, nous étudierons la composition du mycobiome associé aux différents types de tissus tumoraux analysés. Puis nous quantifierons, par qPCR, la proportion des espèces majoritaires dans chacune des tumeurs. Ce projet est émergent au sein du groupe de recherche « infections fongiques et parasitaires liées au VIH » et a déjà démarré avec un financement obtenu pour initier l'étude du mycobiome d'adénocarcinome pancréatique.

Fungi are part of the normal human microbiota, in which they form the mycobiome. Today, the mycobiome represents a rapidly expanding field of research, made more accessible by high-throughput sequencing techniques. However, it remains poorly studied. The few published studies show that different parts of the human body harbor specific fungal populations, and that certain mycobiome profiles are associated with numerous chronic pathologies, including cancers. Cancers with a poor prognosis are those with a five-year survival rate of less than 25%. Among the most common are cancers of the lung, pancreas, liver, brain and esophagus. In order to allow for earlier detection, the identification of biomarkers that are easily and non-invasively detected is the solution. The association of the tumor mycobiome with the diagnosis of cancer patients is a new research perspective. A recent study showed that fungi are detectable in the tumor cells of thirty-five types of cancer (melanoma, lung cancer, ovarian cancer, breast cancer, ...). The presence of the yeast Malassezia globosa is reported to be lined to a poor prognosis in pancreatic tumors, while the presence of Malassezia restricta in mammary tumors is not reported to be linked to a poor prognosis. In lung cancers, Aspergillus is found in greater quantities in the tumor cells of patients who smoke compared to in non-smokers. In colorectal cancer, changes in mycobiome composition influence adenoma size and progression. These examples demonstrate that characterizing the fungal microbiome of cancerous tumors in comparison with that of healthy tissues could enable the identification of potential diagnostic biomarkers. The main objective of this project is to investigate whether or not there is a mycobiome specific to tumors and/or tumor tissue type, with an overall goal of exploring the possibility of using the mycobiome in the prognosis and/or diagnosis of poor-prognosis cancers. We will study the mycobiome of pancreatic adenocarcinoma tumors, looking for the presence of fungal DNA by metagenomic analysis and amplification of the ITS2 (Internal transcribed spacer) region of tumor tissue versus healthy tissue. Metagenomic studies will be carried out on frozen tissues, which are well preserved for molecular analysis. The laboratory will rely on the MGX genomics platform of the FDS of University of Montpellier for metabarcoding experiments. If the presence of fungi is significantly confirmed in the majority of tumors analyzed, we will study the composition of the mycobiome associated with the different types of tumor tissue analyzed. We will then quantify the proportion of majority species in each tumor by qPCR. This project is being carried out within the 'HIV-related fungal and parasitic infections' research group, and has started with a grant obtained to initiate the study of the pancreatic adenocarcinoma mycobiome.