Gotowa bibliografia na temat „Inhibiteurs de la poly (ADP-ribose) polymérase”

Le carcinome hépatocellulaire est l'un des cancers les plus fréquents et des plus sévères à travers le monde. Le diagnostic est souvent tardif et les traitements curatifs ne peuvent être proposés qu'à un nombre limité de patients. Les technologies modernes ont permis le développement de nouvelles méthodes de radiothérapie qui montrent aujourd'hui de bons résultats. Par ailleurs, bien que des déficiences dans les voies de réparation de l'ADN soient associées à une instabilité génomique et une susceptibilité au cancer, une inhibition de ces voies sensibilise les cellules cancéreuses à la chimiothérapie et à la radiothérapie. Dans ce contexte, les inhibiteurs de poly(ADP-ribose) polymérases (PARP) ont déjà montré des résultats prometteurs dans des études pré-cliniques et sont en cours d'évaluation clinique pour de nombreux cancers. Ce travail de thèse a consisté en l'évaluation du potentiel des inhibiteurs de PARP en combinaison avec la radiothérapie comme nouvelle option thérapeutique pour le carcinome hépatocellulaire. La première étape de ce travail a été de caractériser les profils d'expression et d'activité de plusieurs membres de la famille PARP dans des cellules cancéreuses du foie et des hépatocytes primaires humains ainsi que dans des tissus hépatiques. En second lieu, nous avons étudié le potentiel de l'inhibiteur de PARP ABT-888 seul et en combinaison à des radiations ionisantes in vitro. Le traitement par l'inhibiteur de PARP ABT-888 en agent seul a montré une sensibilité variable des différentes lignées cellulaires étudiées à cette drogue. Afin de comprendre la sensibilité variable des cellules cancéreuses hépatiques à l'ABT-888, nous avons analysé leur capacité de réparation des dommages à l'ADN et avons observé des capacités différentes entre les lignées cellulaires. Finalement, nous avons pu montrer que l'ABT-888 sensibilise les cellules cancéreuses hépatiques aux radiations ionisantes. Ce travail de recherche a permis de montrer que les inhibiteurs de PARP ont un fort potentiel pour améliorer les méthodes de radiothérapie utilisées dans la prise en charge du carcinome hépatocellulaire<br>Hepatocellular carcinoma is the third cause of cancer related death. Due its often late diagnosis and advanced stage, a limited number of patients can benefit from curative treatments. There is thus a constant need for new treatment strategies for patients with hepatocellular carcinoma. Targeting DNA repair pathways to sensitize tumor cells to chemoor radiotherapeutic treatments is now a common strategy under investigation for cancer treatment with inhibitors of poly(ADP-ribose) polymerases (PARP) showing great potential. The aim of this work was to evaluate the potential of PARP inhibitors alone and in combination with radiation therapy as a new strategy for the treatment of hepatocellular carcinoma. We first analyzed the expression and activity of different PARP genes in a panel of liver cancer cell lines and primary human hepatocytes as well as their DNA repair capacity and assess the impact of PARP inhibitors alone and in combination with ionizing radiation in these models on cell survival. A large range in expression of PARP family members, PARP activity and sensitivity to ABT-888 in the panel of liver cells was observed as well as differential excision/synthesis repair capacity. Finally, we showed that ABT-888 sensitizes liver cancer cells to the cell killing effects of ionizing radiation. PARP inhibitors show great potential for improving radiation therapy strategies used in the management of hepatocellular carcinoma

L'adaptation d'un accélérateur linéaire d'électrons à l'irradiation fractionnée de cultures cellulaires à haut débit de dose a permis de mettre en évidence une oscillation rapide et synchrone de la radiosensibilité cellulaire. Ce phénomène a été appelé "Effet W". L'effet n'est pas lié à une variation de l'incidence des cassures d'ADN ou du taux d'apoptose radio-induite. En revanche il est clairement corrélé à des altérations phénotypiques évoquant la mort cellulaire mitotique ou différée. L'utilisation d'inhibiteurs chimiques et d'une lignée PARP-1 knockout a permis de montrer que la poly (ADP-ribose) polymérase-1 (PARP-1) est indispensable à la genèse de l'effet W. Nous proposons que la reconnaissance des dommages s'accompagne de réarrangements rapides de la chromatine dans lesquels la PARP-1 jouerait un rôle prépondérant, conduisant à une altération du profil des lésions lors d'une ré-irradiation. Par ailleurs, l'étude de deux inhibiteurs spécifiques de la PARP-1 associés à une irradiation gamma conventionnelle montre que le potentiel radiosensibilisateur de ces molécules varie fortement selon l'inhibiteur et la lignée cellulaire utilisée, les lignées de rongeurs étant plus sensibles. L'utilisation de lignées mutées indique que l'interaction putative entre la PARP-1 et la DNA-PK n'est pas déterminante pour la survie cellulaire. En revanche, une mutation de la protéine ATM sensibilise fortement les cellules à l'effet des inhibiteurs. Notre travail montre que la potentialisation de l'effet létal des radiations par les inhibiteurs de PARP-1 dépend de nombreux paramètres dont il faudra tenir compte pour le test de ces molécules comme adjuvants en radiothérapie. Il souligne également l'importance du débit de dose et du fractionnement pour l'appréciation des conséquences létales et des risques mutagènes des radiations. L'observation du phénomène sous protons de 70 MeV laisse présager favorablement de possibilités d'applications en radiothérapie antimorale.

Chaque année, plus de 150 000 décès sont associés aux cancers épithéliaux de l’ovaire dans le monde, notamment en raison du développement d’une résistance à la chimiothérapie. Environ la moitié de ces cancers présentent des altérations moléculaires provoquant une déficience de la réparation de l’ADN par recombinaison homologue (HRD) qui les sensibilise à l’action des inhibiteurs de la protéine PARP (PARPi). A ce jour, il n’existe pas de test capable d’appréhender le phénotype HRD dans sa globalité, limitant ainsi l’accès à ces traitements. Dans ce contexte, nous avons entrepris de mettre au point des tests fonctionnels basés sur l’utilisation d’explants tumoraux tranchés puis sur l’utilisation d’organoïdes tumoraux dérivés de tumeurs ovariennes de patientes chimio-naïves ou antérieurement traitées. La culture d’explants s’est révélée inappropriée pour la réalisation de ces tests et nous avons alors focalisé nos travaux sur les organoïdes tumoraux. Ces derniers ont été exposés au carboplatine (traitement de 1e ligne) et à deux inhibiteurs de PARP (l’olaparib et le niraparib) utilisés en traitement d’entretien. En parallèle, nous avons collecté les données cliniques des patientes (survie, intervalle sans platine, RECIST, traitements) afin d’évaluer le potentiel prédictif de ces modèles. Les organoïdes tumoraux établis ont répondu de façon hétérogène aux différents médicaments testés, et nos résultats montrent que les tests réalisés sur les organoïdes sont capables d’identifier des patientes présentant un niveau de résistance élevé au carboplatine, suggérant que ce test fonctionnel pourrait présenter un intérêt prédictif vis-à-vis de ce médicament. Concernant le potentiel prédictif des organoïdes vis-à-vis des PARPi, des profils de sensibilité variés ont été identifiés, mais la corrélation avec la réponse clinique reste à établir par des études menées sur des échantillons de tumeurs issus de patientes traitées par ces médicaments<br>Worldwide each year, more than 150 000 women die from epithelial ovarian cancer largely due to emergence of resistance to chemotherapy. Approximately half of these cancers display molecular alterations that cause deficiency of DNA repair via homologous recombination (HRD), which confer sensitivity to PARP protein inhibitors (PARPi). To date, there is no test capable of fully identifying the HRD phenotype, thus limiting access to these treatments. In this context, we are developing functional assays based on the use of tumor explant slices and then, on the use of tumor organoids derived from ovarian tumors of chemotherapy-naive or previously treated patients. The culture of explants was unsuitable for this application and we then focused our work on tumor organoids. Tumor organoids were exposed to carboplatin (first-line treatment) and two PARP inhibitors (olaparib and niraparib) used for maintenance therapy. In parallel, we collected clinical data from patients (survival, platinum-free interval, RECIST, treatments) to evaluate the predictive potential of these models. The established tumor organoids responded heterogeneously to different drugs, and our results show that the organoid-based assay is capable of identifying patients highly resistant to carboplatin, suggesting that this functional assay could have a predictive value for patients treated with carboplatin. Regarding the potential of organoids in predicting PARPi response, multiple sensitivity profiles have been identified, but the correlation with clinical response has yet to be determined by studies conducted on tumor samples from patients treated with these drugs

Les cancers ovariens constituent la deuxième cause de décès par cancers gynécologiques dans le monde, principalement en raison d'un diagnostic tardif associé au développement de résistances à la chimiothérapie. Environ la moitié de ces cancers présentent des altérations dans la recombinaison homologue (RH), ce qui les rend sensibles aux inhibiteurs des protéines PARP (PARPi), impliquées dans la réparation de l'ADN. Cependant, identifier les patientes répondeuses à la chimiothérapie et sélectionner celles éligibles aux PARPi demeure un défi pour les cliniciens. Dans ce contexte, l'utilisation de tumoroïdes pour des tests fonctionnels prédictifs représente une approche prometteuse pour orienter les choix thérapeutiques en première ligne et au-delà. L'objectif de cette thèse est d'étudier la faisabilité de tests fonctionnels basés sur des tumoroïdes afin d'évaluer leur applicabilité potentielle en médecine de précision. L’établissement d'un panel de tumoroïdes issus de divers sous-types histologiques ovariens a permis de démontrer que ces modèles récapitulent les caractéristiques histologiques et moléculaires de leurs tumeurs d'origine. Suite aux test fonctionnels d’exposition directe des tumoroïdes à des traitements de 1ère et 2nde ligne, nous avons pu montrer que ces modèles présentent des réponses hétérogènes aux traitements et notamment que les modèles tumoroïdes identifiés par le test prédictif comme sensibles au carboplatine provenaient principalement de patientes répondeuses. Parallèlement, nous avons étudié les résultats d'un test fonctionnel évaluant le statut RH, le test RECAP et avons démontré que ce test était complémentaire à la méthode actuelle de détermination du statut RH, qui repose sur des techniques de séquençage NGS. Bien que des investigations à plus grande échelle soient nécessaires pour confirmer le potentiel des tumoroïdes, ces résultats fournissent des arguments supplémentaires en faveur de l'utilisation des tumoroïdes ovariens dans un contexte de médecine de précision<br>Ovarian cancers are the second leading cause of death from gynecological cancers worldwide, primarily due to late diagnosis combined with the development of resistance to chemotherapy. Approximately half of these cancers exhibit alterations in homologous recombination (HR), making them sensitive to PARP protein inhibitors (PARPi), which are involved in DNA repair. However, identifying patients who respond to chemotherapy and selecting those eligible for PARPi remains a challenge for clinicians. In this context, the use of patient-derived tumor organoids (PDTO) for predictive functional testing represents a promising approach to guide therapeutic choices in first-line treatment and beyond. The aim of this thesis is to study the feasibility of functional tests based on PDTO to evaluate their potential applicability in precision medicine. Establishing a panel of PDTO derived from various ovarian histological subtypes has demonstrated that these models recapitulate the histological and molecular characteristics of their tumors of origin. Following direct exposure functional tests of the tumor organoids to first- and second-line treatments, we showed that these models exhibit heterogeneous responses to treatments, and particularly that PDTO identified by the predictive test as sensitive to carboplatin mainly originated from responding patients. Additionally, we investigated the results of a functional test assessing HR status, the RECAP test, and demonstrated that this test is complementary to the current method for determining HR status, which relies on NGS sequencing techniques. Although larger-scale investigations are needed to confirm the potential of tumor organoids, these results provide further support for the use of ovarian tumor organoids in the context of precision medicine

L’inactivation de polybromo-1 (PBRM1) est un évènement fréquent dans de nombreux cancers. En particulier, les carcinomes rénaux à cellules claires présentent une déficience en PBRM1 dans 40 à 50% des cas. A ce jour, il n’existe pas d’approche de médecine précision connue capable de cibler spécifiquement les cellules tumorales déficientes en PBRM1.Pour identifier des cibles de létalité synthétique associées à la perte de PBRM1, nous avons (i) réalisé un criblage pharmacologique à haut débit évaluant la sensibilité à 167 molécules dans un modèle cellulaire isogénique pour PBRM1, et (ii) étudié l’impact transcriptomique et protéomique de la perte de PBRM1 dans ce même modèle.Nous avons ensuite caractérisé les mécanismes sous-jacents à la relation de létalité synthétique découverte.Nous avons identifié et validé une relation de létalité synthétique existante entre la perte tumorale de PBRM1 et l’inhibition pharmacologique de PARP, pouvant être potentialisée par l’ajout d’un inhibiteur d’ATR.Cette relation de létalité synthétique était caractérisée par un niveau basal élevé de stress cellulaire chez les cellules déficientes en PBRM1, associant anomalies mitotiques, stress transcriptionnel et stress réplicatif – tous ces phénomènes étant exacerbés à l’ajout d’inhibiteurs de PARP, jusqu’à dépasser les capacités cellulaires à maintenir un phénotype compatible avec la survie.Ces observations apportent la preuve de concept préclinique que les inhibiteurs de PARP sont de potentiels candidats thérapeutiques pour cibler spécifiquement les tumeurs déficientes en PBRM1<br>Polybromo-1 (PBRM1) inactivation occurs in multiple malignancies and is of particular importance in clear cell renal cell carcinomas (ccRCC), as it drives 40 to 50% of cases. Currently, no precision-medicine approach uses PBRM1 deficiency to specifically target tumour cells. To uncover novel synthetic lethal approaches to treat PBRM1-defective cancers, we performed (i) a high-throughput pharmacological screening, evaluating the sensitivity to 167 small molecules in a PBRM1-isogenic cellular model, and the (ii) systematic mapping of the whole transcriptomic and proteomic profiles associated with PBRM1 loss-of-function within this model. We further investigated the mechanism underlying this synthetic lethal relationship.We identified and validated synthetic lethal effects between PBRM1 loss and both PARP and ATR inhibition. Combinatorial use of PARP with ATR inhibitors exerted additive cytotoxic effects in PBRM1-defective tumor cells. These synthetic lethal relationships were characterized by a pre-existing replication stress in PBRM1-deficient cells associated with mitosis and DNA damage repair abnormalities, which were exacerbated upon PARP inhibition selectively in PBRM1-defective cells.These data provide the preclinical basis for evaluating PARP inhibitors as a monotherapy or in combination in patients with PBRM1-deficient ccRCC

Le 3’-phosphoadenosine-5’-phosphate (pAp) est un nucléotide produit lors du métabolisme du souffre et des lipides, présent dans l’ensemble du monde vivant. Ce nucléotide a été récemment impliqué dans la régulation d’un ensemble de processus cellulaires. Les travaux réalisés au cours de ma thèse ont permis d’identifier un nouvelle cible du pAp : la Poly-(ADP-Ribose) Polymérase 1 (PARP-1). La PARP-1 est une enzyme clé dans la réponse cellulaire aux dommages à l’ADN et dans le maintien de l’intégrité du génome. La liaison entre le pAp et la PARP-1 a permis de déterminer que le pAp pouvait inhiber l’activité enzymatique de PARP-1 extraite de cellules HeLa. La constante d’affinité KM de PARP-1 pour son substrat, le NAD+, ainsi que la vélocité maximale VM était tout deux affectés par la présence de pAp. Un micromolaire de pAp change le KM de 200-250 µM à 500-550 µM. La constante d’inhibition Ki de pAp pour la PARP-1 est en dessous d’un micromolaire. J’ai également proposé de développer une méthode enzymatique de mesure du pAp in vivo. Cette méthode avait été proposée à la fin des années 70 et repose sur l’utilisation d’une sulfotransferase de R. Reniformis utilisant le pAp comme cofacteur. Cette enzyme a pour substrat le luciferyl sulfate, qui n’est pas disponible et j’ai du mettre au point la synthèse chimique du substrat de cette enzyme. L’ensemble de ces résultats permettra de créer un lien entre le métabolisme du soufre et des lipides et la détection des dommages à l’ADN. Mais au delà, ils ouvrent des perspectives nouvelles dans la compréhension des bases moléculaires de l’effet du lithium.

La poly(ADP-ribose) polymerases consistant en une population hétérogène de polymères formés à partir du NAD. La poly(ADP-ribose) glycohydrolase est responsable de la dégradation du poly(ADP-ribose). Les activités enzymatiques de ces enzymes constituent un système de régulation pour différents sentiers métaboliques. En effet, l'interaction démontrée entre le pADPr et de multiples protéines a permis de confirmer un rôle de modulateur de nombreuses voies de signalisation tel que la réparation de l'ADN, apoptose, cycle cellulaire, surveillance de l'intégrité du génome, transcription et modulation de la chromatine. Ainsi, nous avons formulé l'hypothèse que le pADPr pourrait coordonner la réparation des lésions à l'ADN et la progression du cycle cellulaire avec la signalisation d'événement apoptotiques. Une approche efficace constituerait à identifier et caractériser les protéines (intermédiaires) associées au pADPr selon une logique temporelle. Les diverses actions du pADPr sur les processus biologiques dépendent (dans le cas de la majorité du pADPr, soit celui métabolisé par PARP-1) de la gravité des dommages induits à l'ADN. Par conséquent, il existe probablement des points de seuil faisant basculer les voies de signalisation de la réparation vers la mort cellulaire. Une approche réductionniste, dans ce type de problème, ne peut apporter des réponses satisfaisantes. L'utilisation de la protéomique quantitative semble être une approche plus appropriée. Un volet du travail présenté dans cette thèse visait à identifier des partenaires des PARP-1, PARP-2 et PARG dans le but de reconnaître les sentiers biochimiques qui pourraient inclure une composante de poly(ADP-ribosylation) dans leur régulation et définir des interactions fonctionnellement pertinentes. Par la suite, nous avons établi un réseau dynamique des complexes associés au pADPr en fonction du temps suivant un dommage alkylant induit par un stress génotoxique. Ainsi, certains événements modulés par le pADPr ont été analysés et cartographies. De plus, nous avons caractérisé un rôle novateur du pADPr dans la formation des granules de stress suite à un stress génotoxique. En conséquence, nos résultats ont permis d'édifier les premières bases pour la biologie des systèmes de la poly(ADP-ribosyl)ation en fournissant un répertoire d'interactions protéique exhaustif.