Radiorésistance et radiosensibilisation de l'adénocarcinome pancréatique

par Samuel Amintas

Projet de thèse en Biologie Cellulaire et Physiopathologie

Sous la direction de Sandrine Dabernat.

Thèses en préparation à Bordeaux , dans le cadre de Sciences de la Vie et de la Santé , en partenariat avec Biothérapie des maladies génétiques, inflammatoires et du cancer (laboratoire) et de Biothérapie (equipe de recherche) depuis le 23-10-2018 .


  • Résumé

    Avec une moyenne de survie à 5 ans de 5%, l'adénocarcinome pancréatique est aujourd'hui la 3ème cause de décès par cancer. La chirurgie constitue la seule chance de guérison, mais n'est réalisable que dans 20 % des cas en raison d'une symptomatologie et d'un diagnostic tardifs. La chimiothérapie comme la radiothérapie ont une efficacité insuffisante en raison de mécanismes de résistance dont les mécanismes moléculaires et génétiques sont encore mal connus. Ce projet a pour but d'améliorer la compréhension des mécanismes spécifiquement impliqués dans la résistance à la radiothérapie du cancer pancréatique. L'approche expérimentale s'appuie sur l'utilisation de la technologie CRISPR-Cas9 permettant une analyse par « whole genome targetting ». L'enzyme Cas-9 est une endonucléase qui, couplée à une séquence ARN guide spécifique d'un gène, inactive ce gène par cassure double-brin, réparée par « non homologous end joigning (NHEJ) », induisant des insertions/délétions. Des cellules tumorales pancréatiques radiosensibles et modifiées pour exprimer la Cas-9 seront transduites par une banque de lentivirus exprimant individuellement 64751 ARN guides différents ciblant 18080 gènes. Ces cellules seront alors séparées en deux groupes : l'un sera irradié à la dose minimale létale de radiothérapie et l'autre non. Les cellules survivantes du groupe irradié auront donc acquis un caractère résistant. Une étape d'amplification couplée à un séquençage haut débit de l'ensemble des guides de la banque présents au sein des 2 groupes de cellules sera alors effectuée. Via une analyse bio-informatique, la comparaison des profils génomiques des lignées pancréatiques cancéreuses irradiées et témoins sera effectuée pour mettre en évidence les gènes impliqués dans l'acquisition de ce caractère résistant. En parallèle, des gènes candidats, impliqués dans la radiorésistance seront ciblés par la méthode CRISPR/Cas9 afin de sensibiliser des cellules radiosensibles et proposer une preuve de concept d'approche de radiosensibilisation par thérapie génique. A terme, la compréhension des mécanismes moléculaires et génomiques responsables de la résistance à la radiothérapie pourrait permettre d'envisager de nouvelles thérapeutiques contre l'adénocarcinome du pancréas comme par exemple le développement d'approches radio-sensibilisantes.

  • Titre traduit

    Radioresistance and radiosensitization of pancreatic cancer


  • Résumé

    With a 5-year survival rate of 5%, pancreatic adenocarcinoma is currently the 3rd cause of death by cancer. Surgery remains the only way for complete cure, but is possible only in 20 % of cases because of both late symptomatology and diagnosis. Chemotherapy and radiotherapy display low efficiency because of resistance arising from molecular and genetic mechanisms which are still badly known. This project aims at improving the understanding of mechanisms specifically involved in the pancreatic cancer radioresistance. Our experimental approach leans on CRISPR-Cas9 technology which provides a « whole genome targeting » analysis. Cas-9 enzyme is an endonuclease which can, if it is coupled with a specific gene sequence guide RNA, inactivate the targeted gene by double strand breaks. The breaks can be repaired by "non-homologous end joining” (NHEJ), leading to insertions and deletions in the DNA sequence. A massive transduction, with a library of lentivirus expressing individually 64751 different guide RNAs (targeting 18080 genes), will be performed on a radiosensitive pancreatic tumor cells pool, previously modified to express the Cas-9 enzyme. These cells will then be separated in two groups: the first one will be irradiated at the maximal lethal dose of radiotherapy and the other one will not (control group). The surviving cells of the irradiated group will thus have acquired a radioresistance feature. After a PCR amplification step of genomic DNA of irradiated and non-irradiated cells, high throughput sequencing of all guides present in both groups will be carried out. Comparative genomic profiles of both groups will highlight genes involved in acquisition of radioresistance. In parallel, relevant genes involved in radioresistance will be targeted by CRISPR/Cas9 to sensitize resistant cells and set up the proof of concept of radiosensitization by gene therapy. The long term objective is to gain understanding of molecular and genetic mechanisms supporting pancreatic cancer resistance to radiotherapy. Identified target could help design new therapeutic solutions against the pancreatic adenocarcinoma, for example by developing radio-sensitizing approaches