Mécanismes de sensibilité/résistance des cellules tumorales aux inhibiteurs de réparation de l'ADN Dbait.

Les defauts dans les voies de reparation de l’ADN sont aujourd’hui largement exploites pour le traitement du cancer. En effet, la capacite des tumeurs a reparer les lesions induites par les traitements genotoxiques (chimio- et radiotherapie) leur confere une resistance intrinseque ou acquise a ces traitements. Developper des inhibiteurs de reparation de l’ADN permettrait de contrecarrer cette resistance et de sensibiliser les tumeurs a ces therapies conventionnelles. Les inhibiteurs de la Poly(ADP-ribose) polymerase (PARPi), premiers candidats de cette famille d’inhibiteurs de reparation de l’ADN, ont montre des resultats encourageants mais sont neanmoins restreints a une sous-population de tumeurs avec une deficience dans la voie de reparation par recombinaison homologue (DRH). De plus, des resistances a ces PARPi ont ete constatees suite a la reactivation de la voie RH ou de voies alternatives. Il est donc urgent de developper des agents plus efficaces qui permettraient de limiter la problematique de resistance. Dans le laboratoire, nous avons identifie une nouvelle classe d’inhibiteurs de reparation de l’ADN, les Dbait, consistant en une petite molecule d’ADN double-brin qui miment une cassure double-brin (CDB). AsiDNA, une molecule de la famille Dbait, agit en sequestrant et hyper activant la proteine PARP et ses partenaires, ainsi que la proteine DNA-PK qui modifie la chromatine, inhibant ainsi le recrutement au niveau du site du dommage de plusieurs proteines de reparation des voies RH ou NHEJ. Dans ce manuscrit, nous avons etudie la question des mecanismes de sensibilite a AsiDNA, et nous avons identifie l’instabilite genetique, generee essentiellement par des defauts dans les voies de reparation des CDBs, comme caracteristique majeure pour etre sensible a AsiDNA dans differents modeles de cellules et de xenogreffes. De facon interessante, l’instabilite genetique ne correlait pas avec la sensibilite aux PARPi, qui presentaient egalement un profil d’action different d’AsiDNA. En se basant sur ces differences, et sur le mode d’action d’AsiDNA agissant en tant qu’inhibiteur de la voie RH, la combinaison de ces deux molecules permettrait de s’affranchir de la restriction genetique (DRH) essentielle pour l’efficacite des PARPi. Pour valider cette hypothese, nous avons montre par des analyses moleculaires que l’olaparib, un PARPi, et AsiDNA previennent le recrutement au niveau des sites des dommages de XRCC1 et de RAD51/53BP1, respectivement. La combinaison de ces deux inhibiteurs permettait l’accumulation des dommages non repares resultant en une augmentation de la mort de cellules tumorales de differentes origines, et un retard significatif de la croissance des xenogreffes. Cependant, les cellules non tumorales ne presentaient ni une augmentation des dommages ni de la mort cellulaire. Ces resultats soulignent l’interet therapeutique de la combinaison d’AsiDNA avec les PARPi qui permettrait de s’affranchir de la dependance au statut DRH et d’elargir leur champ d’application. Dans cette these, nous avons egalement traite la question de la resistance acquise a AsiDNA. En effet, contrairement a l’imatinib et au 6-thioguanine, nous n’avons pas isole de clones resistants a AsiDNA apres des experiences de mutagenese ou apres des traitements repetes sur differents modeles cellulaires. Un tel comportement defie notre acceptation commune de la theorie Darwinienne pour expliquer la resistance des cellules tumorales aux traitements.