Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2005. / Titre de l'écran-titre (visionné le 14 mai 2007). Bibliogr.

Le récepteur d'œstrogènes a (ROa), dont l'implication dans le développement du cancer du sein est clairement établie, appartient à la super-famille des récepteurs nucléaires qui sont des facteurs de transcription dont l'activité dépend d'un ligand régulateur, en l'occurrence le 17b-œstradiol. Le ROa régit l'expression de gènes nécessaires à la prolifération et à la différentiation cellulaire, ceci par association avec des séquences d'ADN situées à proximité de leur promoteur. Le ROa, une fois associé à son hormone, se défait des protéines qui le stabilisent dans une forme inactive (chaperonnes et corépresseurs) permettant ainsi le recrutement de protéines coactivatrices. Ces dissociations / associations se font de façon séquentielle selon un programme cyclique dans lequel la dégradation protéasomale du récepteur semble jouer un rôle clé. Les thérapies visant à contrecarrer la progression des cancers mammaires hormono-dépendants sont principalement basées sur l'inactivation du ROa. A cette fin et à ce jour, deux stratégies sont mises en œuvre: l'inhibition de la production d'œstrogènes (inhibiteurs d'aromatases) et l'inhibition du ROa lui-même (anti-œstrogènes). Face à l'apparition de résistances à ces traitements, la recherche de nouvelles cibles s'avère nécessaire. En effet, que ce soit de façon indirecte (inhibiteurs d'aromatases) ou directe (anti-œstrogènes), toutes les molécules utilisées en clinique ciblent la poche de liaison de l'hormone. Une autre approche visant à entraver l'action du ROa serait l'inhibition du recrutement de ses coactivateurs. Ainsi, il a été récemment rapporté que des peptides ou des mimes peptidiques inhibant de tels recrutements pourraient effectivement être d'utilité thérapeutique. Notre travail s'inscrit dans cette optique: l'étude du motif P295-T311 du ROa nous a permis de mettre en évidence une cible distincte de celles décrites ci-dessus. Ce motif semble être une région critique dans le contrôle de l'activité transcriptionnelle du ROa. Il est, en effet, sujet à phosphorylation, acétylation, méthylation, ubiquitination, SUMOylation et protéolyse. Par ailleurs, des études antérieures à ce travail ont suggéré son implication dans la liaison d'une protéine corégulatrice du ROa: la calmoduline (CaM), le principal senseur du calcium intracellulaire. Cependant, le rôle de cette association dans le processus d'activation du récepteur restait partiellement indéterminé. Afin d'étudier le rôle de la CaM dans ce processus, nous avons produit un peptide synthétique correspondant au motif P295-T311, l'ERa17p (séquence: P295LMIKRSKKNSLALSLT311). L'ERa17p se lie à une matrice de CaM-Sepharose de façon Ca2+-dépendante et inhibe la liaison du ROa à cette même matrice ce qui confirme que le motif P295-T311 est un élément essentiel pour la liaison de la CaM au ROa. De plus et au même titre que des molécules "anti-CaM", l'ERa17p est capable de dissocier les complexes ROa-CaM endogènes des cellules cancéreuses mammaires MCF-7. De façon remarquable, le peptide ERa17p présente un profil pharmacologique pseudo-œstrogénique en culture cellulaire. Il accroît, en effet, l'activité transcriptionnelle du ROa ainsi que la prolifération de lignées tumorales mammaires ROa-positives tout en étant inactif sur des lignées ROa-négatives. De plus, et de la même façon que pour les œstrogènes, ces effets sont liés à la diminution du taux de ROa. Une dégradation précoce du récepteur ainsi qu'une diminution ultérieure de sa synthèse sont à la base de cette "down regulation". L'activité pseudo-œstrogénique de l'ERa17p ne peut toutefois pas être attribuée à l'inhibition de la liaison ROa-CaM car des peptides analogues, dont certains acides aminés ont été substitués de façon à les rendre inactifs vis-à-vis de la CaM, présentent des propriétés biologiques similaires. Dans le but d'étudier les mécanismes engendrant l'œstrogénicité de l'ERa17p, nous avons synthétisé un analogue biotinylé qui nous a permis d'isoler une protéine stabilisatrice et coinhibitrice du ROa susceptible d'interagir avec l'ERa17p: l'Hsp70. La démonstration complémentaire que l'ERa17p entrave la liaison ROa-Hsp70 suggère que l'ERa17p pourrait être un inhibiteur compétitif de cette association. Par ailleurs, des études menées par modélisation moléculaire à partir de données cristallographiques du récepteur ont révélé l'existence d'une interaction intramoléculaire entre le motif S301-T311 et l'hélice 4 (H4) située dans un domaine de liaison de coactivateurs (H3-H5). Cette interaction pourrait prévenir le recrutement de ces coactivateurs, maintenant ainsi le ROa dans un état inactif. La mise en évidence de la liaison d'un ROa recombinant hautement purifié à l'ERa17p suggère que ce dernier pourrait aussi inhiber l'interaction S301-T311 – H4 et contribuer, de la sorte, à l'activation du récepteur. L'observation qu'un mutant de délétion pour le motif P295-T311 présente une activité transcriptionnelle constitutive élevée est en accord avec cette hypothèse et démontre le caractère répresseur de ce motif. Ainsi, nous avons démontré que la région P295-T311 possède une activité auto-répressive vis-à-vis de l'activation du ROa. Lorsque ce dernier se trouve dans un état inactif, l'Hsp70 serait associée à ce motif et maintiendrait le ROa dans une forme compacte (liaison intramoléculaire S301-T311 – H4) inapte au recrutement de protéines coactivatrices. En présence de son hormone, le récepteur se libérerait de l'entrave de l'Hsp70 ce qui permettrait son "ouverture" ("relaxation") et le recrutement de coactivateurs. La CaM s'associerait au ROa à ce stade, prévenant la réassociation de la chaperonne et empêchant tout retour à un état inactif. L'ERa17p jouerait donc le rôle de la CaM en inhibant, par compétition, la liaison de l'Hsp70 au ROa. D'autre part, étant donné l'implication de la dégradation du ROa dans son processus transcriptionnel, nous émettons l'hypothèse que le récepteur est régulé par des produits issus de cette dégradation; celle-ci engendrerait l'émergence de peptides régulateurs (ERa17p–like) capables d'amplifier les cycles transcription / dégradation initiés par le stimulus hormonal.

Reproduction de : Thèse doctorat : Médecine. Oncologie, immunologie et thérapeutique innovantes : Reims : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr.

Thèse de doctorat : Environnement et Santé : Nancy 1 : 2009. / Titre provenant de l'écran-titre.

Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine vétérinaire : Toulouse 3 : 2007. / Titre provenant de l'écran titre. Bibliogr. p. 99-103.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Cancérologie : Lyon 1 : 2007. / Titre provenant de l'écran titre. Bibliogr. f. [214]-[245].

Thesis--Heidelberg. / Includes bibliographical references (p. 167).

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2007. / Bibliogr.: f. [187]-210. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.