Les thérapies ciblées ont amélioré la survie des patients atteints de mélanome cutané métastatique, toutefois certains patients échappent au traitement. La réponse au traitement met en jeu des paramètres dépendants du patient, de la biologie de la tumeur, et de la survenue de mécanismes de résistance largement étudiés.Le but de ce travail est d’étudier deux marqueurs mesurables en pratique clinique lors du suivi des patients, pour leur potentiel prédictif de réponse aux inhibiteurs de BRAF en monothérapie, l’un biologique et l’autre pharmacologique : la charge allélique mutée (CAM), définie par le rapport muté/total, des oncogènes BRAF et NRAS, et la concentration plasmatique de vemurafenib (CPV).Nous rapportons pour la première fois la prévalence et les mécanismes du déséquilibre allélique des oncogènes BRAF et NRAS, défini par une CAM élevée (>60%) ou faible (≤30%), par opposition à une CAM « hétérozygote » équilibrée (entre 30 et 60%). Des arguments in vitro et in vivo soutiennent l’hypothèse qu’une CAM BRAFV600E >60% puisse être associée à une meilleure réponse aux inhibiteurs de BRAF. La CAM de NRAS ne semble pas être un marqueur pronostique au moment du diagnostic de mélanome, toutefois sa valeur prédictive sur la réponse aux inhibiteurs de MEK sera intéressante à étudier.Nous montrons pour la première fois l’impact du dosage de la CPV lors du suivi des patients traités en monothérapie. Une CPV basse serait prédictive d’une progression ; ainsi, la CPV semble être un marqueur prédictif original de réponse, pour lequel la valeur seuil ainsi que les mécanismes pharmacogénétiques impliqués restent à déterminer. / Targeted therapies have improved survival in patients with metastatic cutaneous melanoma, but some patients escape treatment. Response to treatment involves parameters dependent of the patient, the tumor biology, and the occurrence of resistance mechanisms extensively investigated. The aim of this work is to study two measurable markers in clinical practice in patient monitoring, for their predictive potential of response to BRAF inhibitors monotherapy; the first one is biological and the other one is pharmacological: mutant allele burden (MAB), defined by the ratio mutant/total, of BRAF and NRAS oncogenes, and plasma vemurafenib concentration (PVC).We report for the first time the prevalence and the mechanisms of BRAF and NRAS oncogenic allelic imbalance, defined by a high (>60%) or a low (≤30%) MAB, as opposed to a balanced “heterozygous” MAB (30 to 60%). In vitro experiments and in vivo data support the hypothesis that a BRAFV600E MAB >60% may be associated with a better response to BRAF inhibitors. NRAS MAB does not seem to be a baseline prognostic marker, but its predictive value of response to MEK inhibitors will be interesting to investigate.We demonstrated for the first time the impact of CPV assay during the monitoring of patients treated with monotherapy. A low CPV would be predictive of progression; thus, CPV appears to be an original predictive marker of response, for which the threshold value and the involved pharmacogenetic mechanisms remain to be determined.

La prise en charge du mélanome métastatique a été bouleversée par les thérapies ciblées comme les inhibiteurs de RAF (RAFi) et les inhibiteurs de MEK (MEKi). Les RAFi permettent dans le mélanome BRAF V600 muté d’améliorer la survie mais leur effet est limité en monothérapie par l’hyperactivation paradoxale de la voie des MAPK dans les cellules non BRAF V600 mutée qui est responsable de l’apparition de mélanomes primitifs induits. Dans ce travail nous montrons la différence entre les modifications transcriptomiques induites par les RAFi dans des lignées cellulaires de mélanome BRAF mutées par rapport à celles induites dans des lignées non BRAF mutées ce qui a permis d’identifier des gènes potentiellement impliqués dans le développement de mélanomes induits. L’efficacité des RAFi est également limitée dans le temps par la survenue de résistances acquises. Nous montrons qu’une charge allélique mutée (CAM) de BRAF V600 élevée est potentiellement associée à une bonne réponse au traitement par RAFi et que la plasticité cellulaire induite par ZEB1 est associée à la résistance aux RAFi. Il n’existe pour le moment pas de thérapie ciblée approuvée dans le mélanome métastatique NRAS muté. Les MEKi sont limités par des résistances qui ne leur ont pas permis d’améliorer significativement la survie des patients. Nous montrons qu’une amplification de NRAS et la mutation MEK P124L sont responsables de résistance aux MEKi dans le mélanome NRAS muté. Nous avons testé le tramétinib (MEKi) en association avec d’autres thérapies ciblées dans des PDX de mélanome NRAS muté afin de mettre en évidence des combinaisons qui améliorent l’efficacité anti tumorale des MEKi dans cette indication / Targeted therapies like RAF inhibitors (RAFi) and MEK inhibitors (MEKi) have completely changed the therapeutic landscape in metastatic melanome. RAFi offer increased survival in patients with BRAF V600 mutated metastatic melanoma but they are limited in their use as single agents by an hyperactivation of the MAPK signaling pathway in non BRAF mutated cells that is responsible for the developpement of treatment induced primary melanomas. In this work we show the differences in the transcriptomic modifications induced by RAF inhibitos in BRAF mutated melanoma cell lines and NRAS mutated cell lines and we identified potential genes implicated in the development of treatment induced melanomas. The anti-tumor efficacity of RAFi is also limited by the acquired resistances that appear after several months of treatment. We show that a high BRAF V600E mutant allelic burden is potentially associated with a good response to RAFi and that ZEB1 induced cell plasticity is responsible for resistance to RAFi. No targeted therapy is approuved for NRAS mutated melanoma. Innate and acquired resistances limit the developpment of MEKi in this setting. We show that NRAS amplification and a MEK P124L mutation are responsible for resistance in NRAS melanoma. Finally, we tested five targeted therapies in combination with trametinib in NRAS mutated PDXs to identify combinations that improve the anti-tumoral effect of MEKi in this setting