The mechanism of thrombocytopenia induced by a pan histone deacetylase inhibitor

par Ashfaq Ali

Thèse de doctorat en Hémato-Oncologie

Sous la direction de Najet Debili.

Soutenue en 2014

à Paris 7 .

  • Titre traduit

    Le mécanisme de la thrombopénie induite par un pan inhibiteur d' histone déacétylase


  • Résumé

    The histone-deacetylases (HDACs) play an important role in the regulation of acetylation of histones and other proteins. HDAC inhibitors (HDACi) are the new emerging class of the anticancer drug. Abexinostat which targets all the HDACs (like pan-HDACi) results in many side effects, particularly a thrombocytopenia is constantly observed side effect, and is a limiting factor when used alone or even in combination therapies. The aim of this study was to understand the mechanism by which HDACi induces thrombocytopenia. In this study to understand in vitro effects of abexinostat, a pan HDACi, which is currently in phase I / II clinical trials, is used on the megakaryocyte progenitor (CFU-MK), MK proliferation and proplatelet formation (PPF). Our results have shown that abexinostat induces a decrease in i) CFU-MK growth; ii) a MK proliferation, iii) proplatelet formation (PPF) and iv) MK ploidy. The decrease in the MK proliferation is mostly related to increase apoptosis. This increase in apoptosis is not related to a deregulation of the TPO/MPL/JAK2 signaling pathway, but to an increase in DNA damage attested by yH2AX foci formation and a decreased expression of RAD51, a key mediator of homologous recombination. This induced ATM phosphorylation leading to p53 stabilization and expression of target genes such as p21 and BAX. The use of p53 shRNA rescued apoptosis, but partially rescued the defect in proplatelet formation. Altogether, these results show that abexinostat inhibits megakaryopoiesis by two mechanisms: - One, dependent of p53 activation by double strand breaks. This mechanism is close to what has been described in models of hdac 1 and hdac 2 conditional knockout mice, the double knockout inducing MK apoptosis and thrombocytopenia. - Another independent of p53. It mainly affects the formation of proplatelets and may be related to disruption of the cytoskeleton. It remains to determine which HDACs are involved in these two different processes to develop HDACi, which may have low toxic effects on the platelet count while conserving their effects on cancer cells.


  • Résumé

    Les histones déacétylases (HDAC) jouent un rôle important dans l'acétylation des histones et d'autres protéines. Les HDACi ciblent pour la plupart d'entre eux l'ensemble des HDAC (pan-HDACi) et entraînent de nombreux effets secondaires, en particulier une thrombopénie, constamment observée, et facteur limitant dans l'association avec d'autres médicaments. L'objectif de cette thèse a été de comprendre par quels mécanismes ces médicaments pouvaient induire des thrombopénies, en étudiant in vitro les effet d'un pan HDACi, l'abexinostat utilisé actuellement en phase I/II d'essais cliniques sur le compartiment des progéniteurs mégacaryocytaires (CFU-MK), la prolifération des MK et la formation des proplaquettes (FPPs). Nos résultats montrent que l'abexinostat entraine une diminution : 1) de la pousse des CFU-MK, 2) de la prolifération des MK, 3) de la FPPs) et 4) de la ploïdie. La diminution de la prolifération des MKs est essentiellement due à une augmentation de l'apoptose qui n'est pas liée à une dérégulation de la voie de signalisation TPO/MPL/JAK2, mais à une augmentation des cassures double brins de l'ADN. Elles sont mises en évidence par la formation de foyers 7H2AX associée à une diminution de l'expression Rad51, médiateur majeur de la recombinaison homologue. Ces résultats sont associés à l'activation de la p53, et l'induction de ces gènes cibles. L'utilisation d'un shRNA p53 diminue l'apoptose des cellules traitées par le pan HDAC inhibiteur et restore partiellement la FPPs. Au total, ces résultats montrent que l'abexinostat, inhibe la mégacaryopoïèse par deux mécanismes : - l'un, p53 dépendant, lié à des cassures doubles brins, mécanisme proche de ce qui a été décrit dans les modèles de souris KO conditionnel pour hdac 1 et hdac 2. La double invalidation conduit à l'apoptose des MK et à une thrombopénie. - l'autre, p53 indépendant. Il affecte essentiellement la FPPs et pourrait être lié à une désorganisation du cytosquelette. La suite du travail va consister à comprendre quels spécifiques HDACs sont responsables de ces effets sur la mégacaryopoïèse en espérant trouver des inhibiteurs spécifiques d'HDAC qui resteraient efficaces sur les cellules cancéreuses sans entraîner de thrombopénie.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (186 f.)
  • Annexes : 409 réf.

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  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2014) 069
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