Réparation par excision de nucléotides spécifique au cycle cellulaire : implications pour la résistance à la chimiothérapie dans le cancer de l'ovaire humain

Le cancer de l’ovaire est un cancer ayant un taux de décès particulièrement élevé.  Les patientes répondent habituellement bien aux traitements chimiothérapeutiques mais la majorité connaîtront une rechute.  Plusieurs mécanismes ont été identifiés comme partiellement responsables du développement de la résistance clinique à la chimiothérapie, dont la réparation plus efficace de l’ADN par la réparation par excision de nucléotides (NER).  L'un des agents communément utilisés pour traiter ce cancer est le cisplatine, qui induit des dommages à l'ADN réparés par le NER.  Une étude précédente de notre laboratoire a démontré qu'une déficience uniquement en phase S de la réparation par le NER peut se produire.  Cette déficience est aussi dépendante de la kinase ATR.  Nous avons choisi de déterminer si cette déficience est présente dans certains cas de cancer de l’ovaire et si cette déficience joue un rôle sur la résistance à la chimiothérapie.  Nos objectifs sont donc : (i) vérifier la présence de cette déficience dans diverses lignées isolées du cancer de l’ovaire ; (ii) vérifier si le traitement chimiothérapeutique par des agents à base de platine peut favoriser la survie de cellules ayant une meilleure capacité de réparation par le NER; (iii) mesurer la sensibilité de ces lignées au cisplatine et vérifier si ceci corrèle avec leur capacité de réparation par le NER en phase S; (iv) déterminer si cette déficience est causée par la kinase ATR dans ces lignées.  Nous avons déterminé qu’une déficience importante de la réparation par le GG-NER en phase S est présente dans de nombreuses lignées.  De plus, des lignées isolées d’une même patiente pré-chimiothérapie et post-chimiothérapie montrent une augmentation significative de leur capacité de réparation par le GG-NER en phase S, suggérant un rôle de ce processus dans la résistance à la chimiothérapie.  Nous avons aussi démontré qu’il y a une corrélation entre la capacité de réparation en phase S par le GG-NER et la sensibilité des lignées au cisplatine.  Toutefois, nos résultats suggèrent que cette déficience n’est pas causée par ATR dans ces lignées puisque la phosphorylation de H2AX en réponse aux UV est similaire dans toutes les lignées.  En plus d’un important apport fondamental, cette étude permettra d’étudier un potentiel mécanisme de résistance aux traitements chimiothérapeutiques dans le cancer de l’ovaire humain. Ovarian cancer is one of the most lethal cancers.  Patients usually respond very well to chemotherapy but most will eventually relapse.  Many molecular processes have already been shown to influence chemotherapy resistance, including more efficient DNA repair by nucleotide excision repair.  One commonly used drug for the treatment of ovarian cancer is cisplatin, a drug inducing lesions on DNA that can be repaired by NER.  A previous study in our lab has shown that NER can be deficient specifically in S-phase.  This effect is dependent on the kinase ATR.  Thus, we chose to explore the possibility that this deficiency has an impact on resistance to cisplatin.  Our objectives are: (i) to study the repair profile by NER in S-phase in ovarian cancer cell lines; (ii) to test if chemotherapeutic treatment can modulate nucleotide excision repair in cell lines by selecting cells that repair damage by NER more efficiently; (iii) to measure the sensitivity of these cell lines to cisplatin; (iv) to test if this deficiency can be attributed to ATR signalling.  We show in this study that many ovarian cancer cell lines have an important defect in GG-NER specifically in S-phase.  Pairs of cell lines that were isolated before and after chemotherapeutic treatment show an increase in their GG-NER efficiency in S-phase, suggesting a role for this enzymatic process in chemotherapy resistance.  Also, we have found a correlation between the efficiency of GG-NER in S-phase and the sensitivity to cisplatin in the cell lines used in our study.  However, the defect in GG-NER in S-phase in these ovarian cancer cell lines doesn’t seem to be due to ATR because the phosphorylation of H2AX in response to UV is equivalent between the different cell lines.  This study will have an impact on our understanding of the fundamental aspects of DNA repair but could also provide insights on a potential novel mechanism of resistance to chemotherapy.

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