Les translocations chromosomiques: des modifications cellulaires à l'oncogenèse

par Alice Darchen

Projet de thèse en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Erika Brunet.

Thèses en préparation à université Paris-Saclay , dans le cadre de École doctorale Cancérologie, Biologie, Médecine, Santé , en partenariat avec Dynamique du Génome et Système Immunitaire (laboratoire) , Dynamique du Génome et Système Immunitaire (equipe de recherche) et de Faculté de médecine (référent) depuis le 30-09-2019 .


  • Résumé

    De nombreuses translocations chromosomiques ont fréquemment été associées à différents types de cancers. Ces anomalies chromosomiques participent à la tumorigenèse par divers mécanismes : elles peuvent entrainer la dérégulation d'oncogènes ou de gènes suppresseurs de tumeur, ou encore mener à l'expression de protéines de fusion. Cependant le lien direct entre l'apparition d'une translocation chromosomique et la mise en place des mécanismes de tumorigenèse n'est pas totalement établi. En effet de nombreuses translocations qui impliquent des gènes à fort potentiel oncogénique sont détectables dans le sang d'individus sains, ce qui suggère qu'elles ne permettent pas toujours, à elles seules, d'induire l'oncogenèse de façon efficace. La plupart des recherches antérieures se sont basées sur l'expression ectopique de la protéine de fusion. Or cette approche ne permet pas d'étudier l'ensemble des conséquences liées à la translocation entre 2 chromosomes qui impliquent le mouvement de bras entiers de chromosomes et l'expression du gène de fusion sous son promoteur endogène. Notre approche est, quant à elle, basée sur le système CRISPR/Cas9, permet d'induire 2 cassures double-brin ciblées, qui entraînent la formation de translocations chromosomiques dans certaines cellules. Ce système permet de reproduire les points de cassures observés chez les patients, et ainsi de conserver l'environnement chromosomique, le niveau d'expression de la protéine de fusion, ainsi que les éventuels effets d'haplo-insuffisance. Le projet de thèse vise à étudier de manière globale les conséquences de la formation des translocations chromosomiques: les modifications génomiques dans leur ensemble (organisation chromosomique, chromatine, transcription etc) mais aussi l'oncogenèse associée in vivo (notamment pour la translocation t(2 ;5) retrouvée dans le lymphome anaplasique à grandes cellules, ALCL.).

  • Titre traduit

    Chromosomal translocations: from cellular modifications to oncogenesis


  • Résumé

    Chromosomal translocations are associated with cancer development. These chromosomal rearrangements are implicated in tumorigenesis by different mechanisms: either they lead to oncogene upregulation or tumor suppressor downregulation. However, the direct link between the appearance of one chromosomal translocation and tumor formation is not always clear. For example, several cancer translocations, even with high malignant transformation potential (like BCR-ABL ou MLL-AF9), have been found in PBMCs from healthy donors, suggesting that translocation formation alone is not always sufficient to lead to oncogenesis. Most of the previous research works on cancer translocation relied on studies using overexpression of the fusion protein, resulting from the translocation formation. These approaches do not reproduce the chromosome arm translocation nor any potential haploinsufficiency. Because the DNA molecule is organized non-randomly in the nucleus, chromosomal rearrangements are also likely to impact the epigenetic and transcriptional status of the whole rearranged chromosome in addition to the newly juxtaposed gene segments. Using CRISPR/Cas9 technology, we can recapitulate chromosomal translocation in situ, after inducing 2 double-strand breaks. Thus the cells recapitulate patient cells, with the fusion gene being expressed in the appropriate chromosomal locus. The thesis project will focus on studying the global structure and molecular modifications of translocated chromosomes at several level (chromosome nuclear organization, chromatin and transcriptional modifications...) in order to understand oncogenesis (associated with t(2;5) found in the Anaplasic Large Cell Lymphoma).