Méthylations de l'histone H3 et contrôle épigénétique des propriétés des cellules souches de gliomes

Les gliomes sont les tumeurs primitives les plus frequentes du cerveau et restent de mauvais pronostic en raison de l’inefficacite des traitements actuels. Des cellules souches cancereuses ont ete isolees a partir de gliomes de haut grade de l’adulte. Ces cellules souches de gliomes (GSC) peuvent fournir tous les sous-types cellulaires qui composent la tumeur. De nombreuses donnees indiquent que la resistance aux traitements est due en grande partie aux GSC. Cibler les GSC et leurs proprietes souches constitue donc un enjeu therapeutique important. [. ] Une solution pertinente de ciblage therapeutique est de forcer les GSC a quitter leur etat souche. Dans ce cadre, mes principaux travaux ont eu pour but de caracteriser les changements epigenetiques des marques d’histones qui accompagnent la repression des proprietes des GSC par un groupe de micro-ARN, miR-302-367. [. ] L’etude de cette plasticite par notre equipe a abouti a l’identification de miR-302-367. Son expression forcee, a l’aide de lentivirus, bloque de facon irreversible les proprietes souches et initiatrices de tumeur des GSC. L’effet suppresseur de tumeur exerce par miR offre la possibilite d’identifier les mecanismes qui regulent le maintien ou la perte des proprietes des GSC. A l’aide d’un modele forme par une lignee de GSC et de sa contrepartie depourvue des proprietes souches et tumorigenes GSC-miR-302-367, je me suis attachee a caracteriser les methylations de l’histone H3, qui font parties du code d’histone associe a une transcription genique respectivement active ou reprimee. Je me suis axee sur la trimethylation de la lysine 4 (H3K4me3) et de la lysine 27 (H3K27me3), respectivement permissive et repressive de la transcription. Une analyse par ChIP-seq (Immunoprecipitation de la chromatine-sequencage) des genes associes a ces marques a ete associee a la caracterisation des transcriptomes des cellules par exon-array. Nos resultats montrent que l’expression du groupe de miR-302-367 ne modifie pas de facon globale les taux des marques H3K4me3 et H3K27me3. Par contre, des changements dans des groupes de genes circonscrits ont pu etre identifies. La correlation positive observee entre les marques d’histones et les taux d’expression des genes montre une conservation du code d’histone dans les cellules cancereuses, au moins pour les marques etudiees. L’analyse des termes GO (Gene Ontology) indique que la perte des proprietes induites par miR-302-367 s’accompagne d’un engagement de GSC dans une voie de differenciation. Les genes portant la marque repressive dans les GSC-miR-302-367 participent notamment a des categories fonctionnelles associees a l’expression de proprietes souches et tumorigenes. L’analyse du groupe de genes portant une marque permissive dans les GSC et repressive dans les GSC-miR-302-367, a revele un reseau de facteurs de transcription susceptible de participer au controle des proprietes souches des GSC. La repression a l’aide de siRNA d’un des membres de ce reseau, le facteur de transcription ARNT2, nous a permis de reveler son role dans le maintien des capacites proliferatives des GSC issues de gliomes distincts et dans l’expression du facteur de transcription Nanog, connu pour son role central dans le controle des proprietes souches des GSC. Nos resultats montrent que l’analyse des changements de marques d’histone offre donc non seulement une vue d’ensemble des differents reseaux moleculaires associes au maintien ou au contraire a la repression des proprietes des GSC, mais permet d’identifier de nouveaux acteurs. L’effet stimulateur d’ARNT2 sur la croissance cellulaire et l’expression de Nanog, dans des GSC derivees de gliomes differents aux alterations genomiques distinctes, indique que ce facteur de transcription tient une place centrale, insoupconnee jusqu’a present, dans la hierarchie des genes qui gouvernent les proprietes des GSC.