Literatura académica sobre el tema "Épigénétique du cancer"

Deux conceptions distinctes de la médecine personnalisée en cancérologie accompagnent le développement de la recherche en épigénétique : l’étude des processus moléculaires associés à la progression tumorale, qui renforce, dans l’espace médical, le programme de molécularisation de la médecine génomique ; l’exploration des mécanismes épigénétiques sous-jacents aux causes environnementales des cancers, qui apporte, dans la sphère marchande, une légitimité scientifique à des produits et à des services dont le marketing prône la capacité de chacun à se protéger du cancer par un style de vie adapté. La recherche en épigénétique environnementale pourrait, quant à elle, ouvrir une troisième voie pour la médecine personnalisée, centrée sur une approche individualisée des parcours de vie.

Les altérations des profils de méthylation de l’ADN sont retrouvées dans les cellules cancéreuses, combinant une hypométhylation globale du génome avec une hyperméthylation de régions spécifiques, telles que les îlots CpG, normalement non méthylés. Des effets moteurs dans le développement du cancer ont été associés à certaines régions modifiées par la méthylation de l’ADN, induisant par exemple la répression de gènes suppresseurs de tumeur ou l’activation d’oncogènes et de rétrotransposons. Ces altérations représentent des candidats de premier plan pour le développement de marqueurs spécifiques pour la détection, le diagnostic et le pronostic du cancer. En particulier, ces marqueurs, distribués le long du génome, représentent une mine d’informations qui offre des perspectives d’innovation en biopsie liquide, notamment grâce à l’émergence de l’intelligence artificielle à visée diagnostique. Ceci pourrait lever les verrous liés aux sensibilités et spécificités qui restent encore limitées pour les applications les plus difficiles en oncologie : la détection des cancers à un stade précoce, le suivi de la maladie résiduelle et l’analyse des tumeurs cérébrales. Le ciblage des processus enzymatiques qui contrôlent l’épigénome offrent en outre de nouvelles stratégies thérapeutiques qui pourraient remédier aux anomalies de régulation de ces épigénomes altérés.

L’épigénétique correspond à l’ensemble des modifications transmissibles et réversibles de l’expression génique ne s’accompagnant d’aucune modification de la séquence de l’ADN. La mise au jour des mécanismes de la régulation épigénétique est le fruit d’une recherche intense depuis deux décennies et toujours en plein essor. Le plus étudié et le mieux compris est la méthylation de l’ADN. Ce processus joue de nombreux rôles physiologiques notamment dans la spécification tissulaire, l’établissement de l’empreinte parentale et de l’inactivation du chromosome X, ainsi que dans la stabilité du génome. En pathologie humaine, la dérégulation épigénétique et la perturbation du profil de méthylation de l’ADN, en particulier, sont partagées par l’ensemble des cancers, soulignant l’importance de cette dérégulation épigénétique dans leur développement. Si les hémopathies malignes ont l’un des plus faibles taux de mutations somatiques, elles ont également la particularité d’être associées à de fréquentes altérations de la machinerie épigénétique, notamment des mutations dans les gènes DNMT3A, TET1/TET2 et IDH1/2 impliqués dans la méthylation de l’ADN. Le caractère réversible des marques épigénétiques les rend particulièrement séduisantes et attractives pour le développement d’« épimédicaments » capables de contrer les dérégulations épigénétiques dans les cellules cancéreuses.

Le développement des technologies de séquençage et leur accessibilité accrue dans les services hospitaliers et les laboratoires de génétique a considérablement accéléré l’identification de variants génétiques associés aux maladies rares. Parmi celles-ci, les maladies génétiques de la machinerie épigénétique (MGME) se caractérisent par la présence de mutations dans des gènes codant des régulateurs épigénétiques qui jouent un rôle clé dans le développement de l’organisme et les fonctions cellulaires. En conséquence, la perte de fonction de ces régulateurs entraînerait des modifications de l’épigénome affectant profondément l’expression du génome et l’identité cellulaire. À ce titre, des perturbations du profil de méthylation de l’ADN ont été décrites dans plusieurs MGME et constituent d’ores et déjà un outil reconnu d’aide au diagnostic. L’enjeu est maintenant de savoir si et comment ces altérations de l’épigénome sont à l’origine des manifestations cliniques chez les patients atteints de cette classe particulière de maladies monogéniques. Ainsi, l’étude des MGME peut nous éclairer sur l’importance du rôle de l’épigénétique en santé, notamment sur les mécanismes impliqués dans l’émergence et la compréhension de maladies complexes comme les maladies neurodéveloppementales ou les cancers.

Le cancer du sein reste la principale cause de décès par cancer chez les femmes et est connu pour la divergence des comportements cliniques et des résultats pour les patientes, malgré les caractéristiques histopathologiques courantes au moment du diagnostic. Cela s'explique par la grande hétérogénéité histologique et moléculaire de la maladie, qui rend difficile le choix d'une thérapie adaptée à chaque patient.L'épigénétique se rapporte aux modifications du phénotype et de l'expression génique. Les modifications épigénétiques du génome peuvent être acquises de novo et sont potentiellement héritées. Les mécanismes épigénétiques agissent pour modifier l'accessibilité de la chromatine à la régulation de la transcription localement et globalement via des modifications de l'ADN et par des modifications ou des réarrangements de nucléosomes. L'épigénétique consiste en plusieurs mécanismes moléculaires: modifications de l'histone, petits ARN non codants ou anti-sens et méthylation de l'ADN étroitement interconnectés.L'incidence et la mortalité par cancer du sein sont plus élevées (incidence environ trois fois supérieure) dans le monde occidental que dans les pays d'Asie avec des différences régionales dans les pays occidentaux. Plusieurs études impliquant des immigrés des pays occidentaux suggèrent que le mode de vie et l'alimentation sont deux des causes principales de ces différences. Un apport alimentaire élevé en phytoestrogènes, principalement sous forme de produits à base de soja, peut produire des taux circulants de phytoestrogènes à effets œstrogéniques. Des études épidémiologiques et expérimentales suggèrent qu'un régime alimentaire riche en phytoestrogènes pouvait avoir des effets protecteurs contre sur les affections liées aux œstrogènes, telles que le cancer du sein.Sur la base de ces informations, nous avons étudié les effets du traitement par les phytoestrogènes; génistéine, daidzéine et 17-β-estradiol sur la modification post-traductionnelle des histones, telles que la méthylation de la lysine et l’acétylation des histones H3 et H4 dans des lignées cellulaires du cancer du sein. Nous avons ensuite étudié les effets de l'inhibiteur de la méthylation de l'histone et de l'inhibiteur de l'histone désacétylase sur la triméthylation et l'acétylation de l'histone-lysine dans les lignées cellulaires du cancer du sein. Nous avons utilisé deux lignées cellulaires de cancer du sein, MCF-7 et MDA-MB-231, chacune traitée respectivement avec de l'hydrochlorure de 3-désazanule (DZNep) [5 µM] (HMTi), du butyrate de sodium (NaBu) [2 mM] (HDACi) et de l'acide de type Suberoylanilide Hydroxamic (SAHA) [1 µM] (HDACi). Enfin, nous avons mené des études sur toutes les lignées cellulaires atteintes de tumeurs du sein afin d'évaluer l'immunoprécipitation de la chromatine (PIP) de certaines modifications de l'histone dans le cancer. Les niveaux relatifs de trois histones modifiées, y compris H3K27me3 (histone 3 Lysine 27 méthylation), H3K9ac (Histone 3 Lysine 9 acétylation) et H3K4ac (Histone 3 Lysine 4 acétylation) seront déterminés dans les tumeurs du sein par rapport au tissu normal correspondant selon le classement de Saint-Gall. Aujourd'hui, ChIP a été couplé à des puces à ADN de promoteur afin d'évaluer les mécanismes de régulation du gène humain à l'échelle du génome. La technologie de la puce sur puce pourrait être utilisée pour étudier les altérations de l'expression globale des gènes dans la tumorigenèse. Ici, nous avons étudié les gènes exprimés de manière différentielle associés aux histones modifiées H3K27me3, H3K9ac et H3K4ac dans les tumeurs du sein à l'aide de microréseaux Agilent SurePrint G3 400kX2 contenant environ 21 000 transcrits humains. Nous analyserons les régions enrichies de chaque promoteur de gène dans trente tumeurs du sein par rapport à des échantillons de tissus normaux. Les échantillons de tumeurs du sein seront classés en fonction de leur profil clinique, en particulier du statut des récepteurs hormonaux
Breast cancer remains the leading cause of cancer-related deaths in women, and is noted for conflicting clinical behaviors and patient outcomes, despite common histopathological features at diagnosis. This can be explained by the high histological and molecular heterogeneity of the disease, making it hard to choose a therapy adapted uniquely to each patient. Epigenetics refer to changes in phenotype and gene expression. Epigenetic modifications of the genome can be acquired de novo and are potentially inherited. Epigenetic mechanisms work to change the accessibility of chromatin to transcriptional regulation locally and globally via modifications of the DNA and by modifications or rearrangements of nucleosomes. Epigenetics consist in several molecular mechanisms: histone modifications, small non-coding or antisense RNAs and DNA methylation that are closely interconnected. The incidence and mortality of breast cancer is high in the Western world as compared with countries in Asia. There are also differences in the regional cancer incidence rates in Western countries. Several studies involving immigrants to Western countries suggest that lifestyle and diet are two of the main causes of these differences. In Eastern countries, the incidence of breast cancer is approximately one-third that of Western countries, whilst their high dietary intake of phytoestrogens, mainly in the form of soy products, can produce circulating levels of phytoestrogens that are known experimentally to have estrogenic effects. An increasing number of epidemiological and experimental studies have suggested that the consumption of a 4 phytoestrogen-rich diet may have protective effects on estrogen-related conditions, such as breast cancer.Based upon this information, we studied the effects of treatment phytoestrogens; genistein, daidzein and 17-β-estradiol on the post-translational modification of histones such as lysine methylation and acetylation of histones H3 and H4 in breast cancer cell lines. Subsequently, we studied the effects of histone methylation inhibitor and histone deacetylase inhibitor on histone lysine trimethylation and acetylation in breast cancer cell lines. For this study, we used two breast cancer cell lines MCF-7 and MDA-MB-231. Each cell line was treated respectively with 3-Deazaneplanocin A hydrochloride (DZNep) [5 μM] (HMTi), Sodium Butyrate (NaBu) [2 mM] (HDACi) and Suberoylanilide Hydroxamic acid (SAHA) [1 μM] (HDACi) for 48 hours. Finally, we completed studies in all cell lines with breast tumors to assess Chromatin ImmunoPrecipitation (ChIP) of selected histone modifications in cancer. The relative levels of three modified histones, including H3K27me3 (Histone 3 Lysine 27 Methylation), H3K9ac (Histone 3 Lysine 9 Acetylation), and H3K4ac (Histone 3 Lysine 4 Acetylation) will be determined in breast tumors compared to matched normal tissue according to the classification of Saint Gallen. Today, ChIP has been coupled with promoter DNA microarrays to evaluate the mechanisms of human gene regulation on a genome-wide scale. ChIP-on-chip technology could be used to investigate the alterations of global gene expression in tumorigenesis. Here, we investigated differentially expressed genes associated with modified histones H3K27me3, H3K9ac and H3K4ac in breast tumors by Agilent SurePrint G3 400kX2 microarrays containing approximately 21,000 of human transcripts. We will scan the enriched regions at each gene promoter in thirty breast tumors compared with normal tissue samples. Breast tumor samples will be classified according to their clinical profiles, especially hormone receptor status

Les modifications épigénétiques, telle que la méthylation de l'ADN sur les dinucléotides CpG, occupent une place importante en cancérogenèse. En particulier, les gènes IGF2 et H19 soumis à l'empreinte génomique parentale sont exposés à ces altérations de la méthylation et sont donc impliqués dans de nombreux cancers, incluant le cancer colorectal. Une étude du statut de méthylation des régions différentiellement méthylées (DMR) au niveau du locus IGF2/H19, nous a permis de mettre en évidence des dérégulations spécifiques des profils de méthylation des cancers colorectaux d'origine sporadique et héréditaire à la fois dans les tumeurs et dans les lymphocytes. Parallèlement, à l'aide d'un modèle murin du cancer colorectal, nous avons étudié le rôle du gène H19 dans la tumorigenèse colique. Cette étude confirme que le gène H19 agit en tant que gène suppresseur de tumeur chez la souris
Epigenetic modifications, such as DNA methylation on CpG sites, play an important role in carcinogenesis. In particular, IGF2 and H19 imprinted genes are exposed to these alterations of the methylation and are thus implied in numerous cancers, including colorectal cancer. By studying the methylation status of the differentially methylated regions (DMR) localized in the IGF2/H19 locus, we identified specific deregulations of the methylation patterns of colorectal cancers from sporadic and hereditary origin, both in tumors and lymphocytes. In parallel, using a colorectal cancer murine model, we studied the role of H19 gene in the colonic tumorigenesis. This study confirms that H19 gene acts as a tumor suppressor gene in mouse

Les cancers sont le plus souvent la conséquence d’un défaut des voies de régulations impliquées dans la survie ou la mort cellulaire. Nous avons pu démontrer sur une base de population de 586 adénocarcinomes coliques, suivis par le registre bourguignon des cancers digestifs que la mutation activatrice d’au moins un des trois gènes de la voie des MAP Kinases (KRAS, BRAF, PI3KCA) était associée a une moins bonne survie chez les patients porteurs d’une tumeur sans instabilité des microsatellites. Nous avons également analysé sur cette base de population la méthylation de l’ADN (caractérisation du phénotype « CpG Island Methylator Phenotype » CIMP). Trois groupes de méthylation ont été définis (No-CIMP, CIMP-Low, CIMP-High). Les cancers MSS/No-CIMP et MSS/CIMP-Low montraient des caractéristiques cliniques et génétiques similaires mais influençaient la survie de façon différente. Plus le niveau de méthylation était élevé, moins bonne était la survie des patients. Cette étude souligne l’effet pronostique péjoratif de la méthylation chez les patients MSS et la nécessité d’identifier les 3 groupes de méthylation. Ces travaux tirent leur importance de l’utilisation récente, dans le traitement du cancer, de thérapeutiques « dites ciblées » dirigées des protéines impliquées dans la transduction du signal du milieu extracellulaire vers le milieu intracellulaire. L’identification des mécanismes d’activation des voies de signalisation et la caractérisation des altérations épigénétiques impliquées dans le cancer colique représentent donc des étapes fondamentales dans la connaissance des facteurs moléculaires pouvant moduler la prise en charge thérapeutique des patients
Cancer cells are often the result of alterations in signalling pathways implicated in cell survival or apoptosis. We successfully demonstrated in a population base of 586 colon adenocarcinomas, followed by the cancer registry of Burgundy, that activating mutation of at least one of the three genes from the MAPK signalling pathway (KRAS, BRAF, PI3KCA) was associated with a lower survival in patients bearing a tumour without microsatellite instability. In a second study, DNA Methylation, an epigenetic alteration, was evaluated in the population base (characterization of the CpG Island Methylator Phenotype). Three subgroups of methylation phenotype were identified (No-CIMP, CIMP-Low, and CIMP-High). The clinico-pathological features of cancers with MSS/No-CIMP and MSS/CIMP-Low were quite similar, but they affected survival to different degrees. The higher the level of methylation, the poorer the survival. Our work clearly showed the prognostic effect of methylation in MSS patients and the need to distinguish between the 3 groups of CIMP. These studies are all the more important since the recent use of “targeted therapies” against proteins from the signal transduction system have recently been used in cancer treatment. The identification of activating mechanisms of signalling pathways and the characterisation of epigenetic alterations involved in colon cancer are fundamental to the understanding of the molecular factors involved in colorectal cancer. Knowledge of these will have an impact on patient response and follow-up

Le cancer est une maladie complexe de par son étiologie multiple. Les gènes suppresseurs de tumeurs, véritables gardiens du génome, peuvent être mis sous silence par une répression épigénétique anormale qui présente l'avantage thérapeutique d'être réversible. Afin d'étudier ce phénomène, nous avons focalisé nos études sur le récepteur à l’acide rétinoïque beta 2 (RARβ2) dont la méthylation du promoteur conduit à sa perte d'expression dans les cancers de la prostate et du sein. L'étude de son profil épigénétique dans plusieurs modèles cellulaires a montré que la méthylation de l'ADN et la répression par les protéines polycomb pouvait co-exister sur ce locus. Pourtant, ces deux mécanismes répressifs sont décrits comme mutuellement exclusifs. Nous avons recherché l'existence d'ARN non codants associés au promoteur de RARβ2 et pouvant guider cette répression épigénétique mais de tels ARN n'ont pas été identifiés. Nous avons ensuite mis en place un système d'expression inductible de la protéine polycomb EZH2 dans une lignée prostatique qualifiée de "pré-tumorale". Ce modèle original est destiné à éprouver l'hypothèse du ciblage de l'hyperméthylation par les protéines polycomb sur le gène modèle RARβ2 avant d'étendre les analyses à l'échelle génomique. Enfin, nous nous sommes intéressés à un niveau supérieur de régulation de l'expression des gènes, l'organisation nucléaire. Nous avons abordé cette problématique complexe par des études de microscopie et nous montrons que le positionnement de RARβ2 dans l'espace nucléaire ne semble pas être corrélé à son état d'expression. De manière intéressante, nous avons identifiés des foyers de protéines polycomb dans les cellules tumorales
Today it has become clear that epigenetic alterations also are critical in the initiation and the progression of the disease. In fact tumor suppressor genes, that prevent tumorigenesis, can be abnormally silenced by epigenetic factors. As epigenetic repression is reversible, the understanding of such deregulation is of great interest and opens new therapeutic perspectives. In order to study this phenomenon, we chose as model the retinoic acid receptor beta 2 (RARβ2), a tumor suppressor gene which expression is lost in prostate and breast cancers by DNA methylation. Upon studying several cell models, we actually found that DNA methylation and polycomb repression can co-occur at this locus, although these distinct epigenetic processes are usually described as mutually exclusive. We investigated the existence of non-coding RNA associated to RARβ2 promoter that could direct epigenetic silencing. Such RNAs were not identified in our models. Then, we developed an inducible expression system of EZH2, a polycomb protein, in a pre-tumoral prostate cell line. This original model will be useful to test the hypothesis according to which polycomb protein can target DNA hypermethylation. RARβ2 will be the model gene before performing genome-wide analysis that will allow to find the genes targeted by polycomb repression in prostate tumorigenesis. Finally, we got interested in how higher order of chromatin architecture influences gene regulation. We addressed nuclear organization by microscopy studies and showed that RARβ2 position seems not to be correlated with its transcriptional level. Interestingly, we found polycomb spots in human cancer cells

UGT1A1 est responsable de l’inactivation du SN-38, métabolite actif de l’irinotécan utilisé en première intention dans le traitement du cancer colorectal métastatique. Certains facteurs génétiques du gène UGT1A1 sont en partie responsables des variations dans la réponse à cette thérapie. Parallèlement, nous avons émis l’hypothèse qu’un mécanisme épigénétique module les niveaux intratumoraux d'UGT1A1 ainsi que les taux d’inactivation du SN-38 à son site d’action. Nos données démontrent que la méthylation d’îlots CpG spécifiques dans le promoteur et l’exon 1 d’UGT1A1 est associée à la répression de son expression, à la diminution du taux de protéine et d’inactivation du SN-38 dans les cellules tumorales de côlon in vitro. De plus, l’hyperméthylation de ces régions corrèle avec la faible expression du gène dans les tumeurs primaires du côlon de patients. Ces données soulèvent la possibilité que le profil de méthylation du gène UGT1A1 pourrait déterminer la concentration tumorale du métabolite actif et ainsi aider à prédire l’efficacité de la thérapie.
UGT1A1 is the main enzyme involved in the hepatic and tumoral inactivation of SN-38, an anticancer agent used in first line treatment of metastasic colorectal cancer. UGT1A1 genetic factors determine response to irinotecan therapy. We hypothesised that an epigenetic mechanism, more specifically methylation, is involved in tumoral regulation of UGT1A1 levels. Specific CpG islands in the UGT1A1 gene are hypermethylated and linked to the repression of gene expression and to lower levels of SN-38 glucuronidation in colon tumor cells in vitro. In addition, methylation of specific CpG was linked to lower expression of UGT1A1 gene in primary colon tumors from patients. Our data support that methylation profile of the UGT1A1 gene determine SN-38 tumoral concentration and may help to predict tumoral response to irinotecan.

Au-delà de l'information génétique contenue dans la séquence de l'ADN des cellules, il existe une mémoire cellulaire, dite épigénétique comprenant l'ensemble des circuits génétiques avec rétroactions positives permettant d'amplifier ou de maintenir une réponse cellulaire dans le temps. Nous nous sommes intéressés, à travers deux exemples, aux boucles de rétrocontrôle positif comme élément de réponse à un signal, permettant de fixer, de manière à la fois dynamique et robuste, le comportement cellulaire. Dans un premier temps, nous avons identifié une boucle d'auto-amplification dans la production de vitellogénine chez la truite et permettant d'expliquer l' « effet mémoire de la vitellogénèse » (une seconde stimulation à l'œstradiol induit une plus forte production de vitellogénine et plus rapidement que lors de la première stimulation, alors même que le niveau de vitellogénine retombe à zéro entre les deux stimulations). Le modèle que nous proposons implique un récepteur tronqué à l'œstradiol possédant une activité basale même en l'absence de son ligand, permettant de maintenir la cellule dans un état d'aptitude à répondre sans pour autant produire de vitellogénine. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés à une des causes possibles provoquant la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT), responsable des métastases dans les cancers. L'EMT témoigne d'un état plus agressif des cellules tumorales et s'accompagne notamment d'un changement du métabolisme des cellules cancéreuses, diminuant la part de la phosphorylation oxydative au profit de la glycolyse (effet Warburg). Cela entraîne une baisse d'efficacité de la production d'ATP, obligeant les cellules à prélever davantage de nutriments dans leur milieu. Cette observation a suscité le développement de thérapies basées sur la privation de glucose et qui, a priori, devraient nuire principalement aux cellules cancéreuses. Nous avons étudié les effets d'un faible contenu cellulaire en ATP sur la transformation cellulaire. Nous avons observé qu'un traitement par un analogue non métabolisable du glucose diminue drastiquement le contenu en ATP des cellules ayant passé l'EMT et induit des changements morphologiques et génétiques orientés vers le phénotype mésenchymateux. La protéine MKL1, cofacteur de transcription dont l'activité est régulée par la polymérisation de l'actine, pourrait être un relais génétique entre l'état métabolique cellulaire et le maintien de l'EMT. Ces résultats suggèrent de fortes connections entre l'EMT et le niveau énergétique des cellules, faisant d'une privation d'énergie une cause possible de l'aggravation du phénotype mésenchymateux et remettant en cause les bienfaits sur le long terme de thérapies visant à « affamer » les cellules tumorales
Beyond the genetic information contained in the DNA sequence of cells, there is a cellular memory called epigenetic, including genetic circuits with positive feedback loops amplifying or maintaining cellular states in time. We studied through two examples, the positive feedback loops as part of response to a signal, able to set cell behavior, in a dynamic and robust way. As a first step, we identified a self-amplification loop in the production of trout vitellogenin explaining the "vitellogenesis memory effect" (a second estradiol stimulation induces higher and faster vitellogenin production than during the first stimulation, even though the vitellogenin level falls to zero between the two stimuli). The model we propose involves a truncated estradiol receptor, with a basal activity even in the absence of its ligand, which is able to maintain the cell in an estrogen-responsive state without producing vitellogenin. In a second step, we studied one of the possible causes leading to the epithelial-mesenchymal transition (EMT), involved in cancer metastasis. The EMT reflects a more aggressive state of tumor cells and is associated with a particular change in the metabolism of cancer cells, reducing the part of oxidative phosphorylation in favor of glycolysis (Warburg effect). This leads to a reduction in the efficiency of ATP production, forcing the cells to take more nutrients from their environment. This observation led to the development of treatments based on glucose deprivation which should mainly affect cancer cells. We studied the effects of a low cellular ATP content on cell transformation. We observed that a treatment with a non-metabolizable glucose analogue drastically reduces the ATP content of cells that had undergone EMT and induces morphological and genetic changes enforcing the mesenchymal phenotype. We identified the transcriptional coactivator MKL1, whose activity is regulated by actin polymerization, as a possible genetic link between the cellular metabolic state and maintenance of EMT. These results suggest strong connections between the EMT and the energy level of the cells, and raise serious questions about the benefits of the long-term therapy "starving" tumor cells, considering that energy deprivation could aggravate the mesenchymal cell phenotype

Les Papillomavirus Humains (HPV) à haut risque carcinogène, dont HPV16, sont les agents étiologiques du cancer du col de l'utérus. Le génom d'HPV est composé d'un ADN double brin comprenant deux régions codantes : précoce« E » et tardive« L » et une région régulatrice non codante, la LCR. La protéine E2 se fixe au niveau des E2BS, situés dans la LCR et réprime l'expression d'E6 et d'E7. La perte d'expression d'E2 suite à l'intégration du génome virale induit une surexpression d'E6 et d'E7 qui favorisent la dégradation de p53 et de pRb. Des dinucléotides CpG étant présents au niveau des E2BS d'HPV16, nous avons détenniné si l'expression d'E6 était soumise à une régulation épigénétique. Nous avons développé une PCR HRM pour étudier le niveau de méthylation des E2BS dans les lésions précancéreuses et cancéreuses et nous avons noté la présence de CpG méthylés uniquement dans les cancers. Par ailleurs, nous avons montré que la méthylation des E2BS limite la fixation d'E2 et pern1et probablement la surexpression d'E6 et d'E7. Enfin, nous avons montré que le traitement des cellules HPV16 dérivées de cancer du col utérin pi le 5azadC, induit une diminution de l'expression d'E6. Ce mécanisme est indépendant d'E2 et nous avons prouvé que la ré-expression du miR-375, qu cible les transcrits E6/E7, est responsable de la répression d'E6 après traitement par SazadC. L'ensemble de nos résultats ont montré que l'expression des oncoprotéines d'HPV16 est régulée épigénétiquement par des facteurs viraux et cellulaires
High risk Human Papillomaviruses (HPV) are responsible for cervical cancer. HPV genome consists in a double-strand circular DNA harboring early "E" and late "L" genes and a Long Control Region (LCR). The E2 protcin binds to E2 Binding Sites (E2BS) present on the LCR and represses E6 and E7 transcription. The loss of E2 expression after HPV DNA integration induces an overexpression of E6 and E7 that thus favor p53 and pRb degradation. Since CpG dinucleotides are present in HPVl6 E2BS, we investigated whether E6 HPV16 expression was also submitted to epigenetic regulation. We developed a HRM PCR to study the methylation status of E2BS in precanccrous and canccrous lesions. We observed methylated CpG only in cancer samples. Otherwise, we proved that E2BS methylation prevented E2 binding and probably permitted E6 and E7 overexpression. Finally, we showed that the treatment ofHPV16 cervical cancer cell lines with a demethylating agent (SazadC) decreased the E6 expression. This regulation was independent of E2 and we proved that the up-regulation of miR-375, which targets E6/E7 transcripts, was involved in E6 repression after SazadC treatment. Taken as a whole, our data demonstrate that HPV 16 oncoprotein expression is regulated in an epigenetic manncr via viral and cellular factors

Le cancer épithélial de l’ovaire (CEO) représente 4% de tous les cancers chez la femme et est la première cause de décès parmi les tumeurs gynécologiques. Dans la plupart part des cas le CEO est diagnostiqué dans les stades avancés de la maladie. Le traitement repose sur la chirurgie cytoréductive suivie de la chimiothérapie combinant les dérivés de platine et de taxanes avec un taux de réponse de plus de 80%, cependant, la plupart part des patientes font une récidive par l’émergence de la résistance. Les bases moléculaires du déclenchement et de la progression du cancer de l’ovaire sont encore mal connues empêchant ainsi le développement de nouvelles approches thérapeutiques et de diagnostique. Au cours d’un cancer, l’hyperméthylation des ilots CpG de certains promoteurs géniques conduit souvent à l’inactivation des gènes suppresseurs de tumeur. L’hypométhylation des ilots CpG de certains promoteurs est également impliquée dans la réactivation des proto-oncogènes et des gènes pro-métastatiques. Cependant l’hypométhlation de l’ADN dans le cancer de l’ovaire est très peu étudiée. En utilisant la méthode d’immunoprécipitation de l'ADN méthylée combinée à une analyse sur puce (MeDIP-chip), nous avons trouvé que l’hyperméthylation de l'ADN se produit dans les stades précoces du cancer ovarien, tandis que les stades avancés de la maladie sont liés à l’hypométhylation de l’ADN des oncogènes impliqués dans la progression de la tumeur, l’invasion/métastase et probablement dans la chimiorésistance. Cette approche épigénomique a conduit à l’identification de nouveaux oncogènes hypométhylés dans le CEO. Dans cette étude, RUNX2 est identifié comme un gène hypométhylé dans les cellules post-chimiothérapeutiques et GALNT3 et BCAT1 sont parmi les gènes hypométhylés identifiés particulièrement dans le CEO de type séreux. L’analyse fonctionnelle de ces trois gènes montre qu’ils sont associés à la prolifération (y compris le contrôle du cycle cellulaire pour GALNT3 et BCAT1), de la migration et de l'invasion cellulaire dans le CEO séreux, suggérant qu’ils ont un fort potentiel oncogène dans la progression de la tumeur et pourraient être des nouvelles cibles thérapeutiques au niveau du CEO.
Epithelial ovarian cancer (EOC) accounts for 4% of all cancers in women and is the leading cause of death from gynecologic malignancies. Most of EOC cases are diagnosed at advanced stage, which is associated with poor outcome. Despite the good initial response to chemotherapy, recurrence occurs in the majority of patients, resulting in chemotherapy resistance leading to a fatal disease. The molecular basis of EOC initiation and progression is still poorly understood, thus hindering the development of new diagnostic and therapeutic strategies for more effective EOC treatment. In cancer, the hypermethylation of gene promoter CpG islands leads to inactivation of tumor suppressor genes, and CpG islands hypomethylation is associated with proto-oncogenes and pro-metastasis genes. Similar to all malignancies, aberrant DNA methylation occurs in EOC. However, DNA hypomethylation in ovarian cancer is very briefly studied. Using methylated DNA immunoprecipitation (MeDIP) coupled to CpG island tiling arrays, we found that DNA hypermethylation occurred in less invasive/early stages of ovarian tumorigenesis, while advanced disease was associated with DNA hypomethylation of a number of oncogenes, implicated in cancer progression, invasion/metastasis and probably chemoresistance. This epigenomic approach has led to the identification of a number of novel oncogenes hypomethylated in EOC. In this thesis study, RUNX2 gene was identified as hypomethyleted gene in post-chemotherapy primary cells cultures and GALNT3 gene and BCAT1 gene were among the genes identified to be notably hypomethylated in serous EOC tumors. Subsequent functional analyses of these three genes demonstrated that they were associated with EOC cell proliferation (including cell cycle control for GALNT3 and BCAT1), migration and invasion, suggesting that they have strong oncogenic potential in serous EOC progression and that they might be novel EOC therapeutic targets.