Projet ANR-08-BLAN-0332 – TEHM : Contribution of ERK1 and ERK2 MAP kinases and their substrates in thrombopoietin functions in hematopoietic stem cells and megakaryocytes
Programme : Blanc (BLANC) 2008
Année de financement : 2008
Coordinateur du projet : INSTITUT NATIONAL DE LA SANTE ET DE LA RECHERCHE MEDICALE - DÉLÉGATION RÉGIONALE PARIS V (INSTITUT NATIONAL DE LA SANTE ET DE LA RECHERCHE MEDICALE - Délégation régionale Paris V)
Partenaires : Institut national de la santé et de la recherche médicale
Montant : 280000.0 euros
Date de début : 2009
Durée : 36 mois
Résumé : L'hématopoïèse est l'ensemble des mécanismes qui donnent naissance, à partir de cellules souches (CSHs), aux différents types cellulaires du sang. L'homéostasie du compartiment hématopoïétique est étroitement contrôlée par des phases de quiescence, prolifération, survie et de différenciation. Un déséquilibre dans l'un ou l'autre de ces processus conduit à une hématopoïèse inefficace ou au développement de clones leucémiques. L'élucidation des mécanismes moléculaires gouvernant l'autorenouvellement des CSHs et leur différentiation est d'un intérêt considérable puisqu'elle pourrait conduire au développement de thérapies cellulaires, de nouveaux moyens pour réduire la pan-cytopénie post-chimiothérapie et de nouveaux traitements anti-leucémiques. La THPO (thrombopoïétine) est le facteur principal régulant l'expansion et la différenciation des progéniteurs mégacaryocytaires et la production des plaquettes. Elle induit aussi l'auto-renouvellement et l'expansion des CSHs, assurant ainsi une reconstitution à long terme de l'hématopoïèse et augmentant considérablement la survie des animaux ayant subit une irradiation létale. D'autres cytokines actives dans les CSHs ne peuvent remplacer la THPO pour ces fonctions. Ceci suggère que la TPO active des voies de signalisation spécifiques dans les CSH. Leur identification est donc d'un intérêt considérable. La cascade des MAP kinases ERK, activée en aval du proto-oncogène Ras, est une des voies de signalisation majeures relayant les fonctions cytokines, des morphogènes ou encore des protéines d'adhésion. Les ERK jouent un rôle clé dans la prolifération cellulaire. Cependant, elles sont aussi impliquées dans des évènements de différenciation, arrêt du cycle ou mort. Nous avons montré que l'activation soutenue à long terme des ERK est indispensable à l'induction de la différenciation mégacaryocytaire par la THPO. Plusieurs études suggèrent que ces kinases pourraient aussi participer aux effets de la THPO dans les CSH. Il est apparu récemment que la durée, l'intensité et la localisation du signal ERK varient d'un contexte cellulaire et d'un stimulus à l'autre. Comprendre comment ces variations contrôlent la spécificité des réponses biologiques finales activées par ces kinases est un challenge considérable. Il existe deux kinases ERK, nommées ERK1 et ERK2. Leur activation sélective devrait permettre une modulation fine de l'activation et des fonctions de cette voie de signalisation. Cependant, même si les modèles d'animaux invalidés pour ERK1 ou ERK2 suggèrent que leurs fonctions ne sont pas toujours redondantes, le débat reste ouvert pour savoir si les différents phénotypes obtenus résultent d'une spécificité distincte de ERK1 et ERK2 ou d'une réduction du niveau global d'activation de la voie ERK. D'autre part, bien qu'une cinquantaine de substrats des MAPK aient été isolés, peu de choses sont connues en ce qui concerne l'expression et le rôle de ces cibles dans un contexte cellulaire donné et/ou leur mise en jeu sélective par un récepteur. Tout ceci souligne l'intérêt d'entreprendre une étude complète et détaillée, non seulement de l'activation des ERKs par le récepteur de la THPO, mais aussi des cibles impliquées et de leurs rôles sélectifs dans les deux contextes différents dans lesquels cette cytokine est active pour concevoir de nouveaux inhibiteurs de la voie ERK ou des moyens de manipuler les CSHs in vitro. Pour cela, nous nous proposons d'étudier : 1) le niveau d'activation et les rôles différentiels des deux isoformes ERK1 et ERK2 dans le développement et les fonctions des CSHs et des mégacaryocytes ; 2) les mécanismes connectant sélectivement la voie ERK aux fonctions de la THPO. Notamment, nous étudierons en détail l'expression et les fonctions d'un nouveau substrat des ERK, IEX-1, cloné au laboratoire en réponse à la THPO, et dont les propriétés d'effecteur et de régulateur des ERK tout à la fois suggèrent qu'il pourrait participer activement et sélectivement à la signalisation THPO