Approche pharmacogénomique du traitement de la drépanocytose : analyse globale de l'effet de l'hydroxyurée sur le transcriptome de cellules endothéliales humaines

par Sandrine Laurance

Thèse de doctorat en Génétique

Sous la direction de Jacques Elion.

Soutenue en 2008

à Paris 7 .


  • Résumé

    L'hydroxyurée (HU) est le seul médicament ayant prouvé son efficacité en réduisant notamment la fréquence des crises vasoocclusives (CVO) dans la drépanocytose. L'adhérence anormale des globules rouges (GR) aux cellules endothéliales vasculaires (CEV), dans un contexte inflammatoire et d'anomalies du tonus vasculaire, joue un rôle clé dans la survenue des CVO. Nous avons étudié l'effet de l'HU sur les CEV. Nous avons analysé par microarray les variations du transcriptome des TrHBMEC induites par l'HU en conditions basales et inflammatoires. Parmi les gènes cibles, nous nous sommes focalisés sur les gènes impliqués dans l'inflammation et l'adhérence. Paradoxalement, l'HU stimule l'expression de gènes proinflammatoires tels que IL1A, IL1B, IL6, ILS, CCL2, CCL5 et CCL8 au niveau de messager et protéique. Des données similaires sont observées dans deux cultures primaires : les HUVEC et les HPMEC. Nous supposons que l'HU en exacerbant le taux des cytokines pro-inflammatoires permettrait d'atteindre le seuil indispensable au déclenchement de la réponse anti-inflammatoire. Le groupe de gènes "l'adhérence" n'est pas modulé par l'HU mais des régulateurs clés sont identifiés comme cible de l'HU. L'expression de TSP-1, vWF et PECAM-1 est régulée différemment par l'HU suivant le lit vasculaire : une diminution dans les micro-CEV et aucune modulation ou une légère augmentation sont observées dans les macro-VEC. BCAM/Lu est augmenté dans les trois types cellulaires. Notre analyse a permis l'identification des gènes cibles endothéliaux de l'HU, ce qui à terme devrait permettre une meilleure compréhension du mécanisme d'action de l'HU et le mise en place de thérapeutiques plus adaptées.

  • Titre traduit

    Pharmacogenomic approach of sickle cell disease treatment : global analysis of hydroxyurea effect on human endothelial cells


  • Résumé

    Hydroxyurea (HU) is the only drug with a proven efficacy at decreasing vasoocclusive crises (VOC) occurrence in sickle cell disease (SCD). Abnormal red blood cell adhesion to vascular endothelial cells (VEC), in a context of chronic inflammation and vascular tone abnormalities plays a key role in triggering VOC. We studied HU effect on the other cellular partner of adhesion, i. E. VEC. HU-induced TrHBMEC transcriptome variations were analyzed by microarrays both in basai and pro-inflammatory conditions. Among the endothelial HU target genes we focused on those related to the adhesion and inflammation pathways. We found that HU had a significant effect on the later. Strikingly, it stimulates pro-inflammatory genes such as IL1A, IL1B, IL6, ILS, CCL2, CCL5 and CCL8 both at the mRNA and protein levels. Similar data were obtained with HPMEC and HUVEC primary cells. Our hypothesis is that HU propels the level of the pre-existing inflammation status of SCD patients over a threshold that results in a powerful cytokine-dependent hypothalamic-pituitary-axis mediated anti-inflammatory response. Conversely, adhesion-related genes are not significantly modulated by HU as a whole. However our global analysis point out key regulators of adhesion events. Interestingly, expression of TSP-1, vWF and PECAM-1 is differentially regulated by HU regards to the vascular bed: a decrease in micro-VEC and no modulation or a slight increase in macro-VEC is observed. Surprisingly, HU increases BCAM/Lu expression in the three VEC. Our analysis identified new HU target genes which could lead at term to understand HU action mechanism and to improve SCD therapy.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (192 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 310 réf.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2008) 131
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