Le transcriptome du mésothéliome pleural malin : Etudes in vitro, ex vivo, in situ et in silico

Malignant pleural mesothelioma transcriptome as assessed by in vitro, ex vivo, in situ and in silico studies

• Auteur / Autrice : Steve Mohr
• Direction : Gérard Keith, Bertrand Rihn
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Strasbourg 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cancer

Transcription génétique

Filtres à ADN

Amiante

Mésothélium

Mésothéliome

Résumé

L'amiante, mutagène et cancérogène, est responsable d'atteintes pulmonaires d'origine professionnelles : plaque pleurale, cancer broncho-pulmonaire et mésothéliome pleural malin. Nous avons entrepris, à l'Institut National de Recherche et de Sécurité, une étude des transcriptomes de plèvre saine et maligne (mésothéliome) par la technique des puces à ADN. Les profils d'expression de i) cellules pleurales en culture sur 7000 gènes (étude in vitro), ii) mésothéliomes pleuraux malins de patients sur 10000 gènes (étude ex vivo), iii) cellules pleurales microdisséquées sur 10000 gènes (étude in situ) ont été analysés par regroupement orienté et non-orienté. Nos résultats ont révélé la surexpression de gènes impliqués dans les processus d'invasion tissulaire locale, la protection et la résistance aux défenses anticancéreuses. Certains de ces gènes pourraient servir de marqueurs positifs, comme BLMH, BYSL, CDH11, FTL, GADD45A, IGFBP7, NBS1, TIMP3, THBS2 et TXN, ou négatifs du mésothéliome pleural malin, comme ITGA2, NME1, REQ, SYPL et TPBG. L'expression différentielle de certains de ces gènes, comme FTL et TXN, a été confirmée par RT-PCR quantitative. L'annotation fonctionnelle des gènes et des transcriptomes de mésothéliome pleural malin a été facilitée par l'étude infométrique in silico des gènes d'intérêt par le prologiciel DILIB. Nos résultats définissent une empreinte moléculaire du mésothéliome pleural malin humain caractérisant bien le phénotype malin. Ils concourent à une meilleure compréhension des bases moléculaires de la cancérogenèse pleurale, à la classification des tumeurs par leur profil d'expression et à l'individualisation de nouveaux marqueurs moléculaires du mésothéliome pleural malin ouvrant des nouvelles perspectives diagnostiques et thérapeutiques.

Asbestos is known as mutagenic and carcinogenic for human and is responsible for many occupational pulmonary diseases including asbestosis, bronchogenic carcinoma and malignant pleural mesothelioma. We performed at Institut National de Recherche et de Sécurité a comparative study of the transcriptome of healthy pleura and malignant pleural mesotheliomas using microarray technologies. Gene expression profiles, obtained from i) cultured pleural cells (7,000 genes, in vitro study), ii) tumor specimens (10,000 genes, ex vivo study), and iii) microdissected pleural cells (10,000 genes, in situ study), were analyzed by hierarchical clustering methods with either unsupervised or supervised bioinformatic tools. Results from these studies showed many differentially expressed genes that promote local invasion, protection and resistance to anti-cancer defenses. Some of them may be positive markers of mesothelioma, namely: BLMH, BYSL, CDH11, FTL, GADD45A, IGFBP7, NBS1, TIMP3, THBS2 and TXN. Other like ITGA2, NME1, REQ, SYPL and TPBG may serve as negative markers of mesothelioma. The expression of selected genes, such as FTL and TXN, were confirmed by quantitative RT-PCR. Furthermore, a literature-mining tool, DILIB, suitable for in silico studies, was developed and applied to microarray data. DILIB allowed us to achieve functional annotation of genes and transcriptomes. Our results defined a molecular fingerprinting of human malignant pleural mesothelioma with up- and down-regulated genes that allowed to i) better understand molecular changes of pleural carcinogenesis, ii) improve diseases classification, and iii) find new molecular markers of malignant pleural mesothelioma. These markers should improve the accuracy of mesothelioma diagnosis and therapy.