Exploration de la résistance à l'oxaliplatine dans les cancers colorectaux : implication de la voie apoptotique mitochondriale

par Isabelle Gourdier

Thèse de doctorat en Sciences chimiques et biologiques pour la santé. Immunologie

Sous la direction de Bernard Pau.

Soutenue en 2002

à Montpellier 1 , en partenariat avec Université de Montpellier I. UFR des sciences pharmaceutiques et biologiques (1968-2014) (autre partenaire) .

mots clés

• Côlon
• Cancer
• Chimiothérapie -- Résistance aux médicaments
• Résistance aux médicaments antinéoplasiques
• Anticancéreux
• Apoptose
• Oxaliplatine
• Tumeurs colorectales

Résumé

La résistance tumorale à la chimiothérapie constitue un obstacle majeur au traitement des cancers colorectaux. Celle thèse a pour objectif l'identification de mécanismes cellulaires-clés conduisant à la résistance à l'oxaliplatine des cancers colorectaux. Pour cela, nous avons développé des modèles cellulaires de résistance, par exposition de plusieurs lignées cellulaires humaines de cancer colorectal, à des concentrations croissantes d'oxaliplatine. Ces travaux ont permis de mettre en évidence une association entre résistance à l'oxaliplatine et résistance à l'apoptose de type mitochondrial, d’abord dans le modèle HCT116 puis dans le modèle SW620. L’état de résistance à l’oxaliplatine a ainsi pu être associé à des altérations fonctionnelles de la voie apoptotique mitochondriale (résistance croisée à des inducteurs apoptotiques agissant directement au niveau de la mitochondrie). Dans certain nombre de cas, les altérations de l'apoptose ont pu être associées à une dérégulation de la protéine pro-apoptotique Bax au niveau génétique (mutation de Bax), transcriptionnel (sous-expression des transcrits de Bax) et/ou protéique (sous expression ou perte totale d'expression de la protéine Bax). L'identification de telles altérations de l'apoptose en relation avec l'acquisition de résistance à l'oxaliplatine ouvre deux champs d'application clinique qui sont : (i) la mise en œuvre d 'une méthode de diagnostic de la résistance à l'oxaliplatine basée sur la définition de marqueurs d’altérations de l 'apoptose de type mitochondrial des cellules tumorales, (ii) la conception d'une stratégie visant à augmenter l'efficacité de l'oxaliplatine par l'association à une substance modulatrice des phénomènes de résistance à l 'apoptose de type mitochondrial.

Titre traduit

Exploration of oxaliplatin resistance in colorectal cancer : involvement of the mitochondrial apoptosis pathway

Résumé

Tumor resistance to chemotherapy limits considerably the efficacy of colorectal cancer treatment. The aim of this thesis was to identify major cellular mechanisms leading to oxaliplatin resistance of colorectal cancers. For this purpose, we developed cellular models to study resistance, submitting several human colorectal cell lines to increasing concentrations of oxaliplatin. In this study, oxaliplatin resistance was found to be associated with a mitochondrial apoptosis defect, first in the HCT116 cellular model and then in a second cellular model: SW620. Indeed, oxaliplatin resistance was found to be associated with functional alterations in the mitochondrial apoptotic pathway (cross-resistance to apoptosis inducers acting directly on the mitochondria). In some cases, apoptosis alterations were found to be associated with a dysregulation of the pro-apoptotic protein Bax at several levels: genetic (Bax mutation), transcriptional (over-expression of Bax transcripts) and/or proteomic ( dawn-expression or complete loss of expression of Bax protein). Identification of these alterations in the mitochondrial apoptotic pathway in relation to acquisition of oxaliplatin resistance opens new clinical horizons among which are:(i) the development of a method to predict oxaliplatin resistance, based on the identification of tumor markers of mitochondrial apoptosis defects, and (ii) the conception of a therapeutic strategy designed to increase oxaliplatin efficacy by addition of a substance able to modulate phenomena of mitochondria-mediated apoptosis resistance.