Exploration des mécanismes de résistance aux inhibiteurs de BCR-ABL dans la leucémie myéloïde chronique : cibler l'autophagie pour ouvrir la voie à de nouvelles stratégies anti-leucémiques

Exploring the mechanisms of resistance to inhibitors of BCR-ABL in chronic myelogenous leukemia : targeting autophagy to pave the road for new anti-leukemic strategies

• Auteur / Autrice : Alexandre Puissant
• Direction : Patrick Auberger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Interactions cellulaires et moléculaires
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Nice

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cathepsines

Autophagocytose

Protéines de la matrice extracellulaire

Imatinib

Leucémie myéloïde chronique

Résumé

La leucémie myéloïde chronique (LMC) est un syndrome myéloprolifératif malin lié à l’acquisition d’une anomalie génétique au sein d’une cellule souche myléoïde. Cette anomalie nommé chromosome Philadelphie résulte d’une translocation t(9 ;22) codant pour la protéine de fusion p210BCR-ABL à activité tyrosine kinase constitutive nécessaire et suffisante pour engendrer la pathologie. Le traitement de référence de la LMC repose sur l’utilisation du Glivec, un inhibiteur de BCR-ABL qui constitue un parfait exemple de thérapie ciblée. Bien que ce traitement soit très efficace, encore 20 % des patients développent des résistances à cette thérapie dont les mécanismes moléculaires ne sont que partiellement connus. Ces mécanismes de résistance peuvent être dépendants ou indépendant de BCR-ABL. Alors que les résistances dépendantes de BCR-ABL ont été très largement décrites, celles indépendantes de BCR-ABL, qui touchent 40% environ des patients résistants ne sont pas encore totalement élucidées. Il est donc important de mieux comprendre ces processus, afin d’établir de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les contrecarrer. Un premier axe de mon projet de thèse a consisté à déterminer de nouveaux mécanismes de résistance à l’imatinib et, de manière plus générale, aux inhibiteurs de BCR-ABL. A partir d’une lignée K562 de LMC( IM-S), nous avons dérivé des clones résistants à l’imatinib (IM-R). Grâce à une analyse par biopuces à ADN, nous avons identifié 30 gènes significativement surexprimés dans les cellules IM-R par rapport à la lignée K562 parentale. Nous avons établi, par une approche fonctionnelle, que l’activation exacerbée de la Scr kinase Fyn conduit, via la voie ERK1/2, à la surexpression de la protéine matricellulaire SPARC impliquée dans la résistance des cellules IM-R De manière intéressante, une très faible proportion de ces cellules résistantes présente un phénotype d’adhérence accrue dépendant de l’Imatinib (environ 3%). Suite à l’enrichissement de cette population cellulaire (IM-R Adh), nous avons identifié le récepteur αVβ3 comme le seul médiateur de cette adhérence. L’acquisition de ces nouvelles propriétés d’adhérence confère aux cellules IM-R Adh, la capacité de résister à une thérapie ciblant BCR-ABL par un mécanisme appelé CAM-DR (cell adhesion mediated-drug resistance). D’autre part, ce phénotype nouvellement acquis concourt à augmenter, in vitre et in vivo, le potentiel invasif des cellules IM-R Adh. Dans un second temps, nous avons cherché à identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques pour circonvenir les résistances à l’Imatinib. Dans le contexte, nous avons été amenés à explorer les mécanismes fondamentaux impliquant l’autophagie dans la différenciation et la mort cellulaire. Ainsi, nous avons évalué l’effet anti-leucémique du Resveratrol. Ce composé polyphénolique est en effet capable d’induire la mort autophagique (ou mort cellulaire de type II) des cellules K562 IM-S et IM-R, suite à l’activation concomitante de l’AMPK et de la voie JNK / c-Jun / SQSTM1. Contrairement au Resveratrol, l’Imatinib n’induit pas de mort de type autophagique mais entraîne une perméabilisation de la membrane des lysosomes qui s’accompagne d’un relargage massif des cathepsines dans le cytoplasme. La cathepsine Bn relocalisée dans le cytoplasme, peut alors cliver BCR-ABL, dans la partie ABL, et contribue ainsi à amplifier l’apoptose induite par l’Imatinib. En accord avec ces données, l’utilisation de Leu-Leu-OMe comme agent déstabilisant la membrane des lysosomes, conduit au clivage de BCR-ABL et à la mort par apoptose des cellules K562 sensibles et résistantes à l’Imatinib. Enfin, nous avons également identifié le PMA comme autre inducteur d’autophagie dans les cellules K562. Cet esther de phorbol, qui a précédemment été décrit au laboratoire pour stimuler la différenciation mégacaryocytaire des cellules K562, nous a permis d’étudier le rôle potentiel de l’autophagie au cours de ce processus de différenciation. Dans ce modèle, nous avons montré que l’inhibition de l’autophagie dépendante de la voie Beclin 1 bloque la différenciation mégacaryocytaire induite par le PMA. L’ensemble de ces résultats souligne donc l’importance de l’autophagie dans les processus physiologiques fondamentaux, notamment la différenciation, ou encore comme cible thérapeutique potentielle dans le traitement de certaines hémopathies malignes.