Implications des adn topoisomerases dans le mecanisme d'action cytotoxique de la suramine, un medicament antitumoral : developpement et caracterisation de cellules resistantes a cet heparinoide

Dna topoisomerases are implicated in the cytotoxic action of the antitumor drug suramin: development and characterization of cells resistant to this heparinoid

• Auteur / Autrice : SOPHIE LELIEVRE
• Direction : Annette Kragh Larsen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences médicales
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

La suramine est un compose polyanionique et polyaromatique, possedant des proprietes heparinoides. Sa puissante activite antitumorale, en particulier sur les cancers prostatiques, a inscite au developpement d'etudes pour mettre en evidence ses mecanismes d'action antitumoraux, ce qui permettrait le developpement de derives plus cibles et moins toxiques pour l'organisme. Il semble que les proprietes heparinoides de ce compose soient a l'origine de son interaction avec des composants aussi bien extracellulaires que cytoplasmiques et nucleaires. Ainsi, les effets de la suramine sur certains facteurs de croissance, des recepteurs membranaires, des enzymes lysosomales et des enzymes nucleaires (impliquees dans la regulation de l'expression de l'adn) ont ete decrits sans pouvoir avec certitude correler ces interactions aux effets cytostatiques, differenciants, cytotoxiques et antimetastatiques de cet heparinoide. Nous avons recemment montre que la suramine est un puissant inhibiteur de topoisomerase ii in vitro et sur culture cellulaire (dc-3f) et qu'elle agit sans induire la formation de complexes clivables adn-topoisomerase ii. Cet effet est le premier pouvant expliquer l'action cytotoxique de la suramine sur certaines lignees de cellules tumorales ; il indique egalement que ce compose, stable dans les cellules, pourrait servir d'outil pour l'etude de l'effet des heparinoides (impliques dans la regulation de la proliferation cellulaire et du phenotype metastatique) au niveau des topoisomerases, fondamentales pour la regulation de la topologie de l'adn et de l'expression genique. Les cellules de fibrosarcome, dc-3f/su 1000, 10 fois resistantes a l'action cytotoxique de la suramine, developpees et etudiees au cours du travail de these montrent des caracteristiques uniques pour des cellules resistantes a un inhibiteur de topoisomerase ii: (1) ces cellules ont augmente leur potentiel invasif et metastatique par rapport aux cellules dc-3f parentales. (2) l'evolution de la resistance a l'action cytotoxique de la suramine peut etre mise en parallele avec l'evolution du potentiel metastatique. Cette modification phenotypique particuliere confirme que la suramine intervient au niveau du potentiel metastatique des cellules tumorales. (3) les cellules dc-3f/su 1000 sont 2 fois resistantes aux inhibiteurs classiques de topoisomerase ii tels que l'etoposide, l'amsacrine et la doxorubicine (technique de clonage en continu) et elles possedent effectivement un fonctionnement altere de leur topoisomerase ii. En particulier, la topoisomerase ii des cellules resistantes montre une activite catalytique accrue associee a une diminution d'induction de formation des complexes adn-topoisomerase ii, sans que cela puisse s'expliquer par une alteration quantitative de l'enzyme. L'augmentation d'activite enzymatique semble etre due a une augmentation de phosphorylation (environ 4 fois) de l'isoforme 180 kda de la topoisomerase ii. Ces resultats confirment l'implication de cette enzyme nucleaire dans le mecanisme d'action cytotoxique de la suramine. (4) les cellules dc-3f/su 1000 presentent une modification de leur structure dans tous les compartiments associes a la transmission des signaux: la matrice extracellulaire, le cytosquelette et l'organisation chromatinienne dans laquelle la topoisomerase ii est fortement impliquee. Finalement, nous suggerons que ces cellules pourraient etre utilisees comme modele pour l'etude de l'effet des heparinoides sur la topoisomerase ii. Nos resultats laissent en effet esperer que l'exploration du role de la topoisomerase ii au niveau de la matrice nucleaire qui est le cur du systeme de regulation de la replication et de la transcription de l'adn, pourrait ouvrir la voie au developpement d'antitumoraux particuliers