Les cellules souches mésenchymateuses : cheval de Troie dans une thérapie gène suicide

Mesenchymal stem cells : Trojan Horse in a suicide gene therapy

• Auteur / Autrice : Ikrame Amara
• Direction : Isabelle de Waziers
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire
• Date : Soutenance le 21/11/2016
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Médicament, toxicologie, chimie, imageries (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Descartes (1970-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Bases moléculaires de la réponse aux xénobiotiques (Paris)
• Jury : Président / Présidente : Laurent Corcos
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Corcos, Nicolas Ferry, Jean-Jacques Lataillade, Marc Sapoval, Corinne Tanchot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nicolas Ferry, Jean-Jacques Lataillade

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cytochrome P450

Réponse immunitaire

Cellules stromales mésenchymateuses

Thérapie génique

Cyclophosphamide

Mots clés libres

Cyclophosphamide

Cytochrome P450 2B6

Thérapie génique

Cellules souches mésenchymateuses

Réponse immunitaire

Cyclophosphamide

Cytochrome P450 2B6

Gene therapy

Mesenchymal stem cells

Immune response

Résumé

Les chimiothérapies actuelles manquent encore souvent d'efficacité et présentent de nombreux effets secondaires délétères. De ce fait, de nouvelles stratégies émergent, avec parmi elles, la thérapie gène suicide qui consiste à transférer un gène qui va métaboliser une pro-drogue en métabolites toxiques dans la tumeur. Nous avons choisi cette approche avec un gène le CYP2B6 et une pro-drogue le cyclophosphamide. Ce gène-suicide a précédemment été optimisé : CYP2B6TM-RED, l'existence d'un effet by-stander démontré et une réponse immunitaire dirigée contre les cellules tumorales mise en évidence. Le premier objectif de mon travail était d'améliorer le transfert du gène suicide au sein des tumeurs par l'utilisation de cellules souches mésenchymateuses (MSC). Nous avons démontré l'efficacité de cette stratégie in vitro et in vivo sur des souris immunocompétentes et sur des lapins. Nous avons également évaluées deux voies d'administration, intra-tumorale et intra-artérielle. L'immunité anti-tumorale a été conservée avec ce systèmeMSC-CYP2B6TM-RED + CPA. Mon deuxième objectif était d'étudier l'implication du système immunitaire dans la réponse au traitement par notre stratégie gène suicide. Nous avons démontré que notre approche induisait aussi une mort immunogénique des cellules tumorales qui pourrait être à l'origine de la réponse immune observée lors des études in vivo. Ainsi, notre thérapie gène suicide constituerait un traitement prometteur pour les tumeurs solides.

Current chemotherapies often lack efficiency and causes many side effects. Therefore new strategies emerge, amongthem the suicide-gene therapy. It consists in expressing a suicide-gene which will convert a pro-drug into cytotoxicmetabolites in the tumor. We chosen Cyclophosphamide as pro-drug and CYP2B6 as gene. It has been previously optimized (CYP2B6TM-RED), and a by-stander effect and an immune response against tumor cells were present uponthis treatment. The first objective of my work was to improve the transfer of the suicide gene in tumors through the use of mesenchymal stem cells (MSCs). The efficacy of this strategy was demonstrated in vitro and in vivo on immunocompetent mice and rabbits. We also evaluated different types of MSCs injection: intra-tumoral and intra-arterial. Anti-tumor immune response has also been observed with our MSC-CYP2B6TM-RED + CPA system. My second objective was to investigate the involvement of the immune system in our suicide gene strategy. We have demonstrated that our suicide gene therapy also induced an immunogenic cell death towards tumor cells that could cause the immune response observed in vivo studies. Thus, our suicide-gene therapy approach is a promising treatment for solid tumors to test in future clinical trials.