Optimisation du traitement du cancer du sein Triple-Négatif : développement des modèles de culture cellulaire en trois dimensions, efficacité de l'Olaparib (anti-PARP1) en combinaison avec la radiothérapie et chimiorésistance instaurée par les protéines Multi Drug Résistance

Le cancer du sein est une maladie complexe et difficile a caracteriser. Parmi les differents sous-types moleculaires, les tumeurs du sein Triple-Negatives (TN) sont particulierement agressives et de mauvais pronostic. Elles sont caracterisees par une absence d’expression des recepteurs aux œstrogenes (ER), a la progesterone (PR), l’absence de surexpression du recepteur Human Epidermal growth factor 2 (HER2) et de frequentes mutations sur les genes BRCA1/2 (profil « BRCAness »). En absence de therapies ciblees efficaces, de nombreux traitements cibles notamment les inhibiteurs de poly-ADP-ribose polymerases (anti-PARPs) sont actuellement en cours de developpement, en recherche preclinique et clinique. Bases sur le principe de letalite synthetique, les anti-PARPs ciblent les proprietes BRCAness des tumeurs TN. Dans ce contexte, ces travaux de recherche ont ete orientes sur le developpement d’outils diagnostics afin d’optimiser l’efficacite des anti-PARPs sur des tumeurs TN. Pour ce faire, dans un premier temps, des cultures cellulaires en 3D via la technique Liquid Overlay ainsi que des tests de cytotoxicites associes ont ete developpes, a partir des lignees cellulaires MDA-MB-231 et SUM1315 de phenotype TN. Ces deux modeles de spheroides ont ensuite ete optimises/normalises dans un milieu de culture synthetique intitule OPTIPASS (BIOPASS). Dans un deuxieme temps, l’efficacite d’un co-traitement combinant l’anti-PARP1 Olaparib a faibles et a fortes doses et la radiotherapie fractionnee (5x2 Gy) a ete modelisee sur les deux lignees MDA-MB-231 et SUM1315, en conditions 2D et 3D. Ces experiences ont clairement mis en evidence un effet potentialisateur de l’Olaparib sur la radiotherapie (i) en presence de faibles doses de cet anti-PARP (5 µM ou inferieur) (ii) a long terme et (iii) en presence d’un fractionnement maximum (5x2 Gy). De plus, les lignees tumorales TN etudiees presentaient des differences de sensibilite vis-a-vis du co-traitement. Ainsi, une analyse transcriptomique in silico a mis en evidence des profils tres differents de ces lignees hautement metastatiques et tres agressives. Notamment, la lignee SUM1315 semblait presenter un engagement neuronal, suggerant son origine metastatique cerebrale. Ces resultats encourageants pourraient ouvrir de nouvelles perspectives pour le traitement des metastases cerebrales de tumeurs mammaires TN, tres frequentes chez ce sous-type. Dans un troisieme temps, afin de mieux caracteriser le mode d’action de l’Olaparib sur ces modeles de spheroides, un derive fluorescent de l’Olaparib, l’Ola-FL, a ete synthetise et caracterise. L’analyse de la penetration et de la distribution de l’Ola-FL au sein des spheroides MDA-MB-231 et SUM1315 a mis en evidence une distribution rapide et homogene du compose ainsi que sa persistance apres 3h d’incubation, dans toute la profondeur des spheroides et notamment dans les zones hypoxiques centrales. Enfin, l’analyse de la co-expression de deux pompes Multidrug Resistance (MDR) majeures, la MRP7 et la P-gp apres le traitement des deux lignees TN avec l’Olaparib, a mis en evidence sur les cultures 2D, une expression de type relai de la MRP7 et la P-gp. Sur les spheroides traites avec une faible dose d’Olaparib a long terme, une expression basale de la MRP7 et une surexpression de la P-gp ont ete detectees, au sein des cellules residuelles peripheriques des spheroides. Ces resultats mettent clairement en evidence l’implication des pompes d’efflux dans les mecanismes de resistances a l’Olaparib, dans ces tumeurs agressives. L’ensemble des resultats issus de la modelisation de l’action de l’Olaparib sur des spheroides MDA-MB-231 et SUM1315 laissent supposer sa plus grande efficacite a faible dose et a long-terme, notamment dans les zones hypoxiques des spheroides, probablement aussi a l’origine de son effet potentialisateur avec la radiotherapie.