Projet ANR-10-BLAN-1215 – ANGIOMATRIX : La Tenacine-C et le Fibronectine: complices pour la régulation de l`anigogenèse tumorale
Programme : Sciences de la vie, de la santé et des écosystèmes :  Biologie cellulaire, développement (Blanc SVSE 2)
Année de financement : 2010
Coordinateur du projet : Madame Gertraud OREND (INSTITUT NATIONAL DE LA SANTE ET DE LA RECHERCHE MEDICALE - ADR DE STRASBOURG - ADR 16)
Partenaires : Institut de Signalisation, Biologie du Développement et Cancer; Institut national de la santé et de la recherche médicale; Institut national de la santé et de la recherche médicale
Montant : 550000.0 euros
Date de début : 2011
Durée : 36 mois
Résumé : La Tenascine-C et le Fibronectine: complices pour la régulation de l`angiogenèse tumoraleLa formation de nouveaux vaisseaux sanguins (angiogenèse) joue un rôle essentiel dans la progression tumorale et conduit à la formation de métastases. Les molécules de la matrice extracellulaire Tenascine-C et Fibronectine promeuvent ensemble l’angiogenèse tumorale par des mécanismes inconnus. L’identification de ces mécanismes va accroître notre compréhension et pourrait identifier de nouvelles opportunités de traitements anticancéreux.
La Tenascine-C et le Fibronectine: complices pour la régulation de l`angiogenèse tumoraleCe projet vise à mieux comprendre la fonction de deux molecules-clés jouant un rôle primordial dans l’angiogenèse tumorale in vivo, la tenascine-C et la fibronectine, et de transférer ces nouvelles connaissances pour modéliser l’angiogenèse ex vivo. Le but futur but est de bloquer ou de normaliser l’angiogenèse aberrante. Ceci pourrait être utile lors de la réparation de tissus, où une re-vascularisation organisée est nécessaire pour restaurer l’intégrité et la fonction tissulaires. De la même manière, la normalisation de la vasculature tumorale pourrait être un moyen efficace pour augmenter la « livraison » de drogues anti-cancéreuses pour détruire la tumeur.
Utilisation de modèles murins in vivo et de matrices ex vivo pour comprendre le rôle de la tenascine-C et de la fibronectine dans l’angiogenèseLe rôle coordonné de la tenascine-C et de la fibronectine dans l’angiogenèse au cours de la progression tumorale sera determiné en précisant les mécanismes moléculaires impliqués. A cette fin, des approches in vivo et ex vivo seront combinées, reposant sur l’utilisation de modèles murins de cancers, ainsi que des matrices extracellulaires synthétiques ou dérivées de cellules en culture, avec des niveaux définis de tenascine-C  et de fibronectine.
Résumé de la soumission : La Matrice Extracellulaire (MEC) induit des signaux instructifs aux cellules au cours du développement, de l’homéostasie et dans les pathologies, comme le cancer. Les molécules de la MEC contrôlent le comportement des cellules en initiant des cascades de signalisation biochimiques et mécaniques par leur interaction avec des récepteurs membranaires en régulant l’action de facteurs solubles. Le rôle des cytokines angiogéniques porte principalement sur le comportement des cellules endothéliales, mais il est bien établi que la MEC est importante dans l’homéostasie et le remodelage des vaisseaux. L’angiogenèse est une étape clé du passage de la dormance tumorale au cancer. Plusieurs drogues ciblant la vascularisation tumorale sont utilisées en clinique mais elles ont des effets décevants. Il est donc nécessaire de mieux comprendre la biologie de l’angiogenèse tumorale. La Fibronectine (FN) et la Ténascine-C (TNC) sont des composants de la MEC  présentant des activités angiogéniques. Elles sont souvent co-exprimées à des taux élevés dans les néovaisseaux et le stroma tumoral, ce qui suggère un rôle de ces molécules dans le cancer. FN et TNC régulent le comportement des cellules endothéliales : FN induit la stabilité des vaisseaux et TNC contrecarre les fonctions de la FN. L’objectif de ce projet est de décrypter les fonctions de TNC et de FN, qui semblent agir de concert dans le contrôle de la plasticité endothéliale au cours de l’angiogenèse tumorale, par (i) l’analyse des mécanismes moléculaires qui sous-tendent leurs interactions et leurs activités angiogéniques (e.g. implication des récepteurs et en aval des effecteurs de signalisation), (ii) l’élucidation de voies pertinentes pour le développement de nouveaux médicaments (e.g. peptides) ciblant ces molécules de la MEC ainsi que leurs récepteurs pour réguler leurs activités angiogéniques dans les tissus cancéreux, et (iii) le développement de nouveaux systèmes de culture 3D composés de matrices originales (e.g. hydrogels d’alginate auto-gélifiants) qui miment le microenvironnement tissulaire, facilitant ainsi la régénération des vaisseaux et la normalisation des tissus cancéreux.
Résultats : 1.- Les cellules endothéliales représentent un type cellulaire majeurs des vaisseaux sanguins. L’effet de la tenascine-C (TNC) sur les cellules endothéliales semble non, puisqu’en présence de TNC, l’assemblage d’un réseau de matrice de FN par les cellules endothéliales est modifié, conduisant à une altération de l’adhésion cellules-matrice et cellules-cellules. En fonction de l’essai utilisé, nous avons pu observer que la TNC peut moduler la migration des cellules endothéliales. De plus, la TNC a un effet sur la tubulogenèse (sur du  matrigel), l’élongation des cellules endothéliales dans un gel de fibrine et l’angiogenèse rétinienne.
2.- Le profilage du transcriptome de tumeurs vascularisées versus non-vascularisées nous a permis d’établir une signature comprenant la TNC et la FN parmi les gènes dont l’expression est la plus fortement induite. En utilisant des tumeurs avec ou sans TNC, plusieurs gènes candidats (dont l’expression est modulée par la TNC) ont été identifiés. Ces analyses vont permettre une compréhension intégrée du rôle de la TNC dans la formation de nouveaux vaisseaux sanguins en contexte avec la FN et d’autres molécules de la matrice. Un modèle génétique pour l’un des candidats est en cours de réalisation.   
3.-  Un mécanisme important par lequel la TNC promeut l’angiogenèse tumorale a été identifié. Il implique l’activation de la voie de signalisation Wnt dans les cellules endothéliales et tumorales (Saupe et al., manuscrit en préparation).
Perspectives : Nous avons établi des modèles multiples et complémentaires de l’angiogenèse in vivo, ex vivo et in vitro avec des niveaux définis de TNC. Nous les avons utilisé pour mieux comprendre le rôle de la TNC dans les diverses étapes conduisant à la formation de vaisseaux sanguins. Ces modèles vont maintenant être étendus pour comprendre l’action combinée de la TNC et de la FN dans l’angiogenèse tumorale. En utilisant les modèles d’angiogenèse que nous avons établi, l’impact et la contribution de gènes candidats sur la formation des vaisseaux sanguins seront analysés en détail. Ceci sera réalisé en fonction de la TNC seule et en combinaison avec la FN.
Publications et brevets : Van Obberghen-Schilling E*, Tucker RP, Saupe F, Gasser I, Cseh B, & Orend G*. 2011. Fibronectin and tenascin-C: accomplices in vascular morphogenesis during development and tumor growth. Special issue “Angiogenesis in Development and Cancer” (Djonov V and Ribatti D; eds). Int J Develop Biol, 55:511-525. * auteurs correspondants