Caractérisation des altérations génétiques et épigénétiques associées aux étapes précoces de la transformation tumorale mammaire

par Claire Fonti

Thèse de doctorat en Biologie Santé

Sous la direction de Charles Theillet.

Le président du jury était Philippe Pasero.

Le jury était composé de Charles Theillet, Philippe Pasero, Stéphane Ansieau.

Les rapporteurs étaient Daniel Birnbaum, Gilles Salbert.


  • Résumé

    Les génomes des cellules cancéreuses subissent de profonds changements tant au niveau de leur structure, qu'au niveau épigénétique. Les tumeurs de sein présentent en particulier des profils d'anomalies génétiques et épigénétiques complexes et hétérogènes. Alors qu'une meilleure compréhension de la dynamique d'apparition des anomalies permettrait de mieux appréhender la complexité des tumeurs, peu d'informations sont disponibles à ce sujet. En effet la plupart des données, ont été, et sont produites à partir de tumeurs primitives ou de lignées cancéreuses établies et ne renseignent pas sur la séquence d'événements qui accompagnent le passage de l'état normal à cancéreux. De ce fait, nous nous sommes intéressés aux étapes précoces de la cancérogenèse. Nos travaux se basent sur l'utilisation d'un modèle de transformation progressive in vitro de cellules épithéliales mammaires primaires (HMEC). Les cellules, transduites de façon séquentielle à l'aide de constructions rétrovirales portant des shARN et différentes combinaisons d'oncogènes, ont été caractérisées à chaque étape au niveau cellulaire et moléculaire (CFH, MeDIP, Micro-array) afin de répondre aux questions suivantes : (1) Quelle est la séquence d'apparition des modifications épigénétiques et structurales au cours de la transformation tumorale ? (2) Les profils d'anomalies génétiques et épigénétiques sont-ils modulés en fonction de la voie oncogénique initialement activée dans la tumeur ? Contrairement aux données de la littérature, nous avons obtenu des cellules transformées grâce à l'expression de seulement deux éléments génétiques définis et non trois. Nos résultats indiquent que l'inactivation de p53 provoque la mise en place d'un terrain favorable à l'acquisition de nouvelles anomalies génomiques mais induit surtout d'importantes modifications du méthylome. De plus nous avons montré que les profils de remaniements génétiques et épigénétiques dépendent de l'oncogène initialement activé. Pour finir, nos résultats indiquent que la nature de l'oncogène initialement activé et responsable de la transformation, conditionne la dynamique de production et de sélection des anomalies et supportent l'hypothèse que l'hétérogénéité du cancer du sein peut être à l'origine de l'activation de voies oncogéniques distinctes.

  • Titre traduit

    Characterization of genetic and epigenetic changes associated to early steps of mammary tumor transformation


  • Résumé

    The genome of cancer cells undergoes profound changes at genetic and epigenetic level. Breast tumors exhibit in particular complex and heterogeneous genetic and epigenetic profiles. While a better understanding of the dynamics of these changes could allow a better understanding of tumor complexity, little information is available on this subject. In fact, most data have been, and are produced from primary tumors or established cancer cell lines and do not provide information on the sequence of events that accompany the transition from normal to cancerous state. Therefore, we have been interested in the early stages of carcinogenesis. To this aim, we have developed a stepwise transformation model of HMECs (human mammary epithelial cell) by sequential transduction of oncogenes and/or shRNA. Each cellular variant have been characterized at the cellular and molecular level (CGH, MeDIP, and Micro-array) in order to answer the following questions (1) what is the sequence of structural and epigenetic changes during malignant transformation? (2) The patterns of genetic and epigenetic abnormalities are they modulated according to the oncogenic pathway initially activated in the tumor? Contrary to the literature data, we have obtained transformed cells with the expression of only two defined genetic elements. Our results indicate that p53 inactivation promotes the acquisition of genomic alteration but mainly induces significant changes at the DNA methylation level. In addition, we have shown that the remodeling of genetic and epigenetic profiles depends on the oncogene initially activated. Finally, our results suggest that the nature of the oncogene initially activated and responible for the transformation affects the dynamics of production and selection of anomalies, and supports the hypothesis that the heterogeneity of breast cancer may be due to activation of different oncogenic pathways.

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