Les thérapies ciblées utilisent des agents thérapeutiques qui interfèrent specifiquement avec les molécules nécessaires pour la croissance et la progression tumorale. Les chimiothérapies classiques sont toxiques pour les cellules qui se divisent rapidement du à leur interaction avec les cellules en division. Le premier but des thérapies ciblées est de combattre plus précisement les cellules cancereuses et ainsi éviter les effets indesirables.La thérapie anti-cancereuse utilisant les anticorps a été développé depuis environ 15 ans et est actuellement une des plus efficaces des thérapies ciblées. Dans certains cas des anticorps monoclonaux sont conjugués avec des isotopes radioactifs ou des toxines pour permettre une délivrance ciblée de ces derniers dans les cellules cancereuses. De plus en plus, pour remplacer les anticorps, les thérapies ciblées utilisent des peptides ou des acides nucleiques comme agent ciblant.Dans ce travail, nous avons utilisé des stratégies diverses de ciblage pour permettre l’internalisation de substance toxique (une toxine ou son gène) specifiquement dans les cellules cancereuses. Nous avons travaillé sur le modèle du glioblastome.Notre groupe a publié un article décrivant l’utilisation du domaine PDZ d’une proteine hCASK permettant la liaison a un biomarqueur surexprimé dans les cellules cancereuses. En effet, ce domaine PDZ est capable de se lier à la partie C-terminale de la proteine CD98. Le produit de fusion hCASK-PDZ a été génétiquement lié a une toxine (la saporine). Nous avons démontré une activité in vitro évidente de ce conjugué dans les cellules de glioblastome.Dans cette étude, nous avons utilisé d’autres agents ciblant une autre proteine surexprimée à la surface des cellules cancereuses: la nucléoline. Dans ce contexte, un aptamer et un pseudopetide se liant specifiquement à cette dernière ont été developpé et étudié.L’aptamer AS1411 (Antisoma, UK) est un agent ciblant la nucleolin approuvé par la FDA (food and drug administration). Il se lie à la nucleoline et est internalisé, perturbant ainsi l’interaction de cette dernière avec ses partenaires inhibant ainsi proliferation cellulaire.En parallèle, notre groupe a developpé un pseudopeptide, antagoniste de la nucleoline (Nucant, N6L). Il a été montré qu’il inhibe drastiquement la croissance tumorale dans le cancer du sein en induisant l’apoptose et il est actuellement en préparation pour une phase II d’essai clinique (IPP-204106). Nous avons démontré l’effet anti-proliferatif du N6L in vitro sur des cellules primaires de glioblastome.La surexpression de la nucleoline à la surface des cellules de glioblastomes couplée à la specificité de l’aptamere et du N6L pour cette deniere nous ont amené à vouloir augmenter leur efficacité d’action en les liant à une toxine. Le gène codant pour la saporine (proteine inhibitrice des ribosomes ) ou la saporine elle-meme a donc été lié à l’aptamere et au N6L.Nous avons donc dans ce travail etudié l’activité cytotoxique de l’aptamere et du N6L liés à la saporine. Les résultats obtenus sont evalués pour des futurs publications.Toutes les approches ciblées décrites, en dépit de certains problèmes, semblent prometteuses et nécessitent d'autres recherches, mais confirment que l'exploitation de cibles pour fournir des substances toxiques est l'avenir de la thérapie pour les formes cancéreuses difficiles à battre avec les thérapies conventionnelles. / Targeted cancer therapies are drugs designed to interfere with specific molecules necessary for tumor growth and progression. Traditional cytotoxic chemotherapies usually kill rapidly dividing cells in the body by interfering with cell division. A primary goal of targeted therapies is to fight cancer cells with more precision and potentially fewer side effects.Antibody-based therapy for cancer has become established over the past 15 years and is now one of the most successful and important targeted strategies. In some cases, monoclonal antibodies are conjugated to radio-isotopes or toxins (immunotoxin) to allow specific delivery of these cytotoxic agents to the intended cancer cell target. Furthermore thargeted therapies may be based also on the use of targeting molecues other than antibodies, such as peptides, growth factors, and also nucleic acids.Indeed, in this work we studyed a multi targeting strategy to deliver toxic substances (protein toxin or its gene) to cancer cells (glioblastoma).Our group published a paper describing the use of PDZ protein domain of hCASK (serine kinase calcium/calmodulin-dependent of MAGUK family) and to exploit the ability of this protein to bind to the C-terminus of hCD98 in the extracellular space. CD98 is an interesting target because it is overexpressed in different types of tumors (Giansanti F., 2015). hCASK-PDZ was genetically fused to the toxin saporin and this chimeric toxin proved to be active on glioblastoma cells in vitro.Other cell killing agents were designed to recognize and bind specifically nucleolin (NCL). This multifunctional protein is overexpressed on the surface of activated endothelial and tumor cells. In this context, compounds targeting NCL, such an aptamer, and a multivalent pseudopeptide, have been developed and investigated for cancer therapy.The aptamer against NCL, NCL-APT also known as AS1411 (Antisoma, UK), is a US Food and Drug Administration (FDA)-approved NCL targeting agent. It binds to NCL on the cell surface, preferentially gets internalized, and inhibits cancer cell growth sparing normal cells (Bates PJ, 2009).In parallel, our group, recently developed a multivalent synthetic pseudopeptide N6L that selectively binds to nucleolin (Destouches D., 2011). N6L strongly inhibits breast cancer growth by inducing apoptosis of tumor cells and is currently in preparation for phase II clinical trials (IPP-204106). We demonstrated the anti-proliferative effect of N6L on human glioblastoma cells in primary culture prepared form post-surgical specimens (Benedetti E, 2015).The overexpression of NCL on glioblastoma cell surface and the recognized selectivity of AS1411 and N6L prompted us to study a way to increase the efficiency of these ligands binding them Saporin coding gene or the protein toxin Saporin-S6, a type 1 RIP (Ribosome-Inactivating Protein) widely studied because of its potential therapeutic application in a variety of human diseases as toxic moiety of a conjugate.The characterization of the toxic activity of AS1411 linked to saporin gene (APT-SAP) and of NCL linked to saporin protein (SAP-N6L) is therefore described. Both these researches are under evaluation for publication.All the described thargeted approaches, nothwithstanding some problems, look promising and need further research, but confirm the fact that exploiting targets to deliver toxic substances is the future of therapy for cancer forms that are difficult to beat with conventional therapies.

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Le glioblastome est la plus fréquente et la plus agressive des tumeurs cérébrales primaires.<p>Malgré un traitement standard pluridisciplinaire (chirurgie, radiothérapie et chimiothérapie),<p>la médiane de survie des patients atteints de ce type de tumeur est de 15 mois et aucun patient<p>n’a pu être guéri à ce jour. Ce pronostic très sombre est directement lié à la capacité<p>d’invasion diffuse du parenchyme cérébral par les cellules gliales tumorales, ce qui rend<p>impossible une résection chirurgicale totale. De plus, ces cellules sont particulièrement<p>résistantes aux traitements chimiothérapeutiques de type pro-apoptotique, entrainant une<p>récidive quasi inévitable de la tumeur. De nombreuses stratégies thérapeutiques telles que<p>l’immunothérapie ou les thérapies ciblées sont actuellement explorées pour tenter de<p>combattre ces tumeurs. Cependant, leur efficacité au niveau clinique s’est avérée décevante. Il<p>devient donc indispensable d’identifier de nouveaux agents thérapeutiques afin d’améliorer la<p>survie des patients atteints de glioblastome.<p>Dans ce travail, nous avons caractérisé les propriétés anticancéreuses in vitro et in vivo de<p>deux terpénoïdes extraits de champignons, la fusicoccine A et l’ophioboline A, puis nous<p>avons caractérisé en partie leur mécanisme d’action anti-tumoral dans des cellules de<p>glioblastome.<p>Tout d’abord, nous avons montré que l’activité inhibitrice de croissance in vitro de la<p>fusicoccine A et de l’ophioboline A n’était pas dépendante du degré de sensibilité ou de<p>résistance à l’apoptose des cellules gliales tumorales. Nous avons ensuite mis en évidence que<p>la fusicoccine A était capable de diminuer l’invasion des cellules de glioblastome in vitro en<p>ciblant la kinase focale d’adhérence (FAK). Dans le même temps, nous avons démontré que<p>l’ophioboline A était capable d’induire la mort de ces cellules par paraptose en inhibant<p>l’activité du canal ionique BKCa. Ces deux cibles sont intéressantes car en plus d’être<p>surexprimées dans les glioblastomes, elles interviennent dans de nombreux processus<p>cellulaires tels que la prolifération, la migration et la survie cellulaire.<p>Pour finir, nous avons analysé le pouvoir anti-tumoral in vivo de ces deux terpénoïdes en<p>utilisant un modèle murin de mélanome métastatique, couramment utilisé dans notre<p>laboratoire. Seule l’ophioboline A, injectée en intrapéritonéal à 10 mg/kg, augmentait de<p>manière significative la survie des souris traitées avec cette molécule par rapport aux souris<p>contrôles. Dans ce premier modèle, nous n’avions pas déterminé les conditions optimales<p>9<p>pour l’évaluation in vivo de la fusicoccine A et de l’ophioboline A. Lorsque celles-ci seront<p>définies, des modèles de xénogreffes orthotopiques de glioblastomes humains implantées dans<p>le cerveau de souris immunodéficientes seront utilisés.<p>En conclusion, l’ophioboline A, pouvant être produite en quantités industrielles par culture<p>du champignon qui la synthétise, possédant un mécanisme d’action original et montrant déjà<p>un début d’activité in vivo, pourrait représenter une molécule méritant des études plus<p>approfondies en termes d’agent thérapeutique susceptible de combattre les glioblastomes. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les Glioblastomes (GBM, grade IV selon l’OMS) sont les tumeurs cérébrales primaires les plus agressives et sont caractérisées par une néovascularisation importante associée à l’hypoxie et à la nécrose. L’origine cellulaire des GBM est controversée, mais des sous-populations de cellules multipotentes ont été identifiées au sein des tumeurs, et seraient responsables de la radio/chimiorésistance des GBM. Ces cellules souches de glioblastome (GSC) contrôlent activement la vascularisation tumorale par leur interaction étroite avec les cellules vasculaires composant les niches tumorales. La voie Notch est une signalisation canonique essentielle au développement et à l’homéostasie du système nerveux central et son réseau vasculaire associé. Dans le contexte des GBM, cette cascade serait nécessaire à la gliomagénèse, par le maintien du réservoir de GSC au sein de la niche périvasculaire. Cependant, le mode d’action moléculaire de Notch dans les GBM reste encore à démontrer, du fait de résultats divergents observés dans plusieurs études. Dans la première partie de mon travail de thèse, j’ai contribué à l’exploration de la signalisation Notch1 dans des cultures de GSC établies et caractérisées au sein du laboratoire. Le niveau basal d’activation de Notch1 étant faible dans nos GSC, l’approche a été d’activer constitutivement cet axe par transduction lentivirale. Suite à cette activation forcée, les GSC subissent un changement phénotypique majeur et se différencient en cellules périvasculaires ou cellules « pericyte-like ». Cette transition neurovasculaire des GSC promeut la vascularisation active des tumeurs par la normalisation du réseau vasculaire in vivo. Par la suite, j’ai posé la question des mécanismes moléculaires en aval de Notch1 ; par l’étude des facteurs de transcription TAL1 et SLUG, deux candidats potentiels au contrôle de cette plasticité neurovasculaire. Dans ce but, j’ai examiné leur contribution au phénotype vasculaire des GSC dans un modèle in vitro de la niche périvasculaire ; et in vivo par l’analyse d’échantillons humains de GBM. Enfin, j’ai également observé que l’activation de Notch1 module l’activité de la machinerie du protéasome, ce qui pourrait contribuer activement à la transition moléculaire observée dans les GSC. Ces travaux mettent en avant la plasticité phénotypique des GSC: une meilleure compréhension de ces processus pourrait mener à la conception de thérapies ciblant efficacement les GSC et leur vascularisation associée. / Glioblastomas (GBM, WHO grade IV) are highly aggressive brain tumors in which extensive vascularization is associated with hypoxia and necrosis. GBM cell of origin is controversial; however multipotent stem-like subpopulations have been identified within tumors, and could account for GBM radio/chemoresistance. These glioblastoma stem-like cells (GSC) actively promote tumoral vascularization processes by closely interacting with vascular cells composing tumoral niches. The Notch cascade is a canonical signaling pathway required during developmental stages and adult homeostasis of the central nervous system and the associated vascular network. In the context of GBM, this molecular axis could induce gliomagenesis by promoting GSC maintenance in the perivascular niche. However, Notch-induced molecular mechanisms controlling GBM progression still remain elusive, due to divergent results observed in numerous reports. During the first part of my thesis work, I contributed to the assessment of Notch1 functions in GSC cultures isolated and characterized in our lab. Given a low Notch1 basal activation status in our GSCs, our approach was to constitutively activate this axis via lentiviral transduction. Following this forced activation, GSCs undergo drastic phenotypic changes and differenciate into perivascular-like or “pericyte-like” cells. This neurovascular transition of GSCs induces active tumoral vascularization by promoting normalization of the vascular network in vivo. Consequently, I questioned the molecular mechanisms downstream of Notch1 by focusing on TAL1 and SLUG transcription factors, two potential candidates controlling this neurovascular plasticity. For this purpose, I examined their contribution to the GSC vascular-like phenotype in an in vitro model of the perivascular niche; and in vivo by analyzing human GBM samples. Finally, I also observed that Notch1 activation modulates the activity of the proteasomal machinery, which could actively contribute to the molecular transition occurring in GSCs. This work highlights GSC phenotypic plasticity: a better understanding of these processes could lead to the design of therapies efficiently targeting GSCs and their associated vasculature.

Le glioblastome multiforme est le plus fréquent et le plus agressif des gliomes malins. Suite au diagnostic, la survie médiane des patients est de 12 à 15 mois. Le traitement de première ligne consiste en une chirurgie de résection suivie de chimiothérapie combinée à la radiothérapie. Malgré la combinaison de plusieurs modalités de traitement, la survie des patients n'est prolongée que de quelques mois. Or, plusieurs études ont démontré que les extraits de pelure de pomme peuvent inhiber la prolifération et induire la mort cellulaire de lignées cancéreuses in vitro, dont quelques-unes sur des cellules provenant de gliomes malins. Des propriétés anticancéreuses ont été observées in vivo sur des tumeurs d'hépatome, de cancer du sein et de mélanome. Dans ce contexte, il apparaissait intéressant d'évaluer le potentiel thérapeutique de la pelure de pomme dans le cancer cérébral. Nous avons donc conçu une étude en 2 volets: tout d'abord un volet in vitro impliquant 3 lignées cellulaires de gliomes de haut grade (F98, U-118 MG et U-87 MG) exposées à 0,1, 0,2 et 0,4 mg/mL de PPPS; puis un volet in vivo portant sur des tumeurs développées suite à l'implantation de cellules F98 chez les rats Fischer, qui ont été gavés quotidiennement avec de la PPPS (61,71 mg/kg ou 123,43 mg/kg) ou de l'eau (contrôle) à partir du 10e jour post implantation. Dans les 3 lignées cellulaires, les traitements de PPPS diminuent de façon significative le métabolisme cellulaire et augmentent la proportion de la population hypodiploïde. En présence de PPPS, la croissance et l'invasion des sphéroïdes de F98 et de U-87 MG sont inhibées. La PPPS diminue de moitié la proportion de cellules F98 en phase S, et fait augmenter dans les U-118 MG les deux marqueurs d’autophagie étudiés, soit p62 et LC3-II. Par contre, aucune différence dans la survie des rats Fischer-F98 n'a été observée entre le groupe contrôle et les groupes traités. La taille des tumeurs ainsi que les marqueurs d'apoptose et d'autophagie ne présentaient pas de différence entre les groupes. Les résultats obtenus ouvrent la voie à l'exploration plus approfondie des mécanismes des effets in vitro observés, tout en suggérant d'envisager d'autres voies d'administration de la PPPS in vivo.

Les gliomes malins constituent les tumeurs cérébrales primaires les plus agressives et le glioblastome (GBM) est la plus fréquente et agressive d’entre elles. La survie médiane associée n’est que de 14,6 mois. Dû au caractère hautement invasif de ces tumeurs, la résection maximale de la tumeur doit impérativement être suivie de traitement de radio- et/ou chimiothérapie. Cependant, la présence de la barrière hématoencéphalique et des mécanismes de chimiorésistance, tels que les pompes à efflux, limitent l’acheminement et l’efficacité des composés aux cellules tumorales. L’ouverture osmotique de la barrière hématoencéphalique (OBHE) a été développée afin d’améliorer l’acheminement d’agents anti-néoplasiques au cerveau et à la tumeur. Bien que plusieurs études aient été effectuées afin de caractériser son processus, beaucoup d’informations restent à découvrir afin d’approfondir nos connaissances sur l’OBHE et améliorer son application en clinique. Avec l’objectif ultime de contourner ces deux obstacles, j’ai caractérisé le processus dynamique de l’OBHE pour deux molécules de tailles différentes par imagerie par résonance magnétique dynamique, ainsi que pour une molécule étant un substrat des pompes à efflux par tomographie d’émission par positron dans le modèle murin Fischer-F98. J’ai également étudié l’expression et la localisation de différentes pompes à efflux par PCR quantitative et immunohistochimie dans des spécimens de gliomes malins. Les résultats obtenus démontrent que la barrière hémato-tumorale limite l’acheminement à la tumeur de composés de différent poids moléculaire. L’acheminement au parenchyme cérébral et à la tumeur suite à une procédure d’OBHE est aussi dépendant du poids moléculaire et de la taille de la molécule à acheminer. L’OBHE à moins d’être de qualité excellente, ne semble pas suffisante pour acheminer au parenchyme cérébral des substrats des pompes à efflux. Les GBM expriment la MRP1, MRP3 et BCRP à différents niveaux. La PGP, MRP1 et BCRP sont exprimées par les cellules endothéliales des microvaisseaux cérébraux. L’ensemble de ces résultats suggère que l’administration d’agents thérapeutiques suite à la procédure d’OBHE doit être optimisée selon l’agent administré et que l’inhibition de pompes à efflux ou une autre stratégie rendant les agents de chimiothérapie invisibles aux pompes à efflux sera bénéfique pour améliorer leur acheminement au système nerveux central et aux cellules tumorales.

La croissance tumorale et le processus de métastatisation dépendent de la néoformation de vaisseaux sanguins ou néoangiogenèse. Parmi les molécules intervenant dans ce processus, l'adrenomédul1ine (AM) est un peptide, dont l'expression est corrélée à l'agressivité de certaines tumeurs, et qui représente un maillon «clé» dans les interactions entre les cellules tumorales et les cellules du microenvironnement. Les résultats spectaculaires qu'offre le traitement des xénogreffes de cellules issues de glioblastomes (GBM) humains par les anticorps dirigés contre l'AM ou son récepteur sont très encourageants, puisque la tumeur traitée régresse en quelques semaines, la vascularisation tumorale s'en trouve touchée de manière spécifique. C'est dans ce contexte, que nous avons choisi de poursuivre notre travail sur les mécanismes d'action de l'AM dans la néoangiogenèse. Grâce à des études in vitro et in vivo, nous avons pu montrer que l'AM est impliquée dans plusieurs étapes de la néoangiogenèse tumorale : migration des cellules endothéliales, stabilisation des contacts endothéliaux et endothélio-péricytaires, recrutement des cellules mésenchymateuses. Nos résultats démontrent que nous sommes en présence d'une molécule d'AM qui agit sur diverses cibles moléculaires et cellulaires, régulant la stabilité du complexe d”adhésion intercellulaire VE-cadhérine/-caténine, nécessaire à la protection des interactions homotypiques et hétérotypiques de l°endothélium nouvellement formé. Ainsi, l'étude des mécanismes d'action de l'AM réalisée pennettra d'établir ue stratégie thérapeutique autour de l'AM. / Tumoral growth and process of metastatization depend on the formation of new blood vessels or angiogenesis. Among the molecules implicated in this process, adrenomedullin (AM) is a peptide, which expression is correlated with the aggressiveness of tumors, and which represents a "key" link in the interactions between tumoral cells and the microenvironment cells. The spectacular results offered by the treatment of human glioblastoma (GBM) xenograft by antibodies directed against the AM or its receptor are very encouraging, as the treated tumor declines in some weeks, and the tumoral vascularization is also touched in a specific way. In this context, we chose to pursue our work on the mechanisms of action of AM in angiogenesis. In vitro and in vivo studies showed that AM is involved in several stages of tumoral angiogenesis : migration of endothelial cells, stabilization of endothelial contacts, stabilization of the pericyte coverage, recruitment of multipotent cells. Our results demonstrate that we are in presence of a molecule of AM which acts on diverse molecular and cellular targets, regulating the stability of the VE-cadherin/β-catenin complex, required for the protection of the homotypics and heterotypics interactions of the newly formed endothelium. The study of the mechanisms of action of AM realized will allow us to establish a therapeutic strategy around AM.

Une série de soixante deux molécules basées sur le motof 8-hydroxyquinoléine a été synthétisée pour évaluer les effets de changements structuraux sur l'activité antitumorale et comprendre les mécanismes d'action mises en jeu. L'étude a été réalisée sur un large panel de lignées cellulaires cancéreuses dont des gliomes, des carcinomes et des mélanomes. Des expériences in vivo impliquant des xénogreffes sur des souris transgéniques ont été réalisées pour confirmer les effets anticancéreux observés in vitro. De plus, une étude complète sur la cible biologique a été réalisée a été menée sur les récepteurs PPAR, la voie des caspases, l'activité ptotéosomique et l'assemblage des tubulines. Les analogues basés sur la 8-hydroxyquinoléine peuvent représenter une voie thérapeutique nouvelle et inédite dans le traitement anticancéreux avec des mécanismes d'action impliquant les thiols de certaines protéines / A series of sixty two molecules based on 8-hydroxyquinoline were synthesized to evaluate the effects of structural changes on antitumor activity and understand their mechanism of action. The studies were performed on a wide variety of cancer cell lines within glioma, carcinoma and melanoma models. In vivo experiments on mice brain wenagrafted by glioblastoma cells had been proceed to confirmate in vitro anti-cancer effects. Moreover a complete investigation about the biological target have been realised on PPAR receptors, caspase pathway, proteosomal activity and tubulin assembly. The described analogues could represent new promising anti-cancer candidates with specific action mechanisms, targeting accessible thiols from specific proteins and inducing potent anticancer effects.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Rôle des kinésines mitotiques Eg5 et MKLP-2 dans l’angiogenèse physiologique etpathologique.L’angiogenèse est un phénomène biologique complexe qui correspond à la formation de nouveauxvaisseaux à partir de vaisseaux préexistants. Ce processus essentiel est régulé par des nombreuxfacteurs, dont le plus puissant est le facteur de croissance de l’endothélium vasculaire (VEGF).Des inhibiteurs du VEGF sont actuellement utilisés dans le traitement de nombreux cancerssolides. Leur efficacité est constatée dans plusieurs études mais des résistances contre cesmolécules sont fréquemment observées. Afin d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques dansla voie de signalisation de VEGF, nous avons utilisé le modèle de la membrane chorioallantoïdienne(CAM) de l’embryon de poulet. Les CAM traitées au VEGF pendant 24hdéveloppent de nombreux vaisseaux. Ces tissus ont été isolés pour effectuer une analysetranscriptomique. En dehors des gènes endothéliaux déjà connus pour être régulés par le VEGF,de nouveaux gènes ont été identifiés. Nous avons focalisé notre recherche sur des gènes codantpour les kinésines mitotiques KIF11/Eg5 et KIF20A/MKLP-2 qui ont été fortement induites.Nous avons démontré qu’Eg5 et MKLP-2 sont fortement exprimées au niveau de l’endothéliumdans des tissus sains et dans des cancers solides. Des inhibiteurs chimiques spécifiques d’Eg5(dimethylenastron et ispinesib mesylate) et MKLP-2 (paprotrain) bloquent les étapes clés de laformation des vaisseaux sanguins (prolifération, adhérence et migration des cellules endothéliales),la prolifération des cellules tumorales ainsi que la formation de néo-vaisseaux dans des culturesd’anneaux aortiques. De plus, sur la CAM et chez la souris, l’inhibition de cette même kinésinediminue significativement la croissance et la vascularisation des modèles tumoraux utilisés lors dece projet (le glioblastome et le carcinome rénal). En conclusion, Eg5 et MKLP-2 pourraient descibles potentielles dans les thérapies anti-angiogéniques.Mots clés : Eg5, MKLP-2, angiogenèse, kinésine, ispinesib, dimethylenastron, glioblastome,cancer rénal / Role of the mitotic kinesins Eg5 and MKLP-2 in physiologic and pathologic angiogenesis.Angiogenesis is a complex biological phenomenon which corresponds to the formation of newblood vessels from pre-existing vessels. This process is regulated by a plethora of differentmolecules with vascular endothelial growth factor (VEGF) being one of the most important ones.VEGF inhibitors are currently used in the treatment of numerous solid cancers. Even though theefficacy of such treatment is prouven by numerous studies, resistance to anti-angiogenic therapy isa common feature. To identify new therapeutic targets downstream of VEGF, we modelized itsaction on the chick chorioallantoic membrane (CAM). VEGF-treated CAMs develop a densevascular network 24h after application. We used chick microarrays to monitor global geneexpression changes in VEGF-induced CAMs. Beside a consistent number of genes alreadydescribed to be regulated by VEGF, numerous unknown genes have been identified. We havefocused our work on the characterization of Eg5/KIF11 and MKLP-2/KIF20A, members of thekinesin family, both strongly upregulated by VEGF.We demonstrated that Eg5 and MKLP-2 are strongly expressed by blood vessels in normal andcancer tissue sections. KIF20A is involved in the proliferation and migration of endothelial cellsin vitro. We showed that chemical inhibitors specific for KIF11/Eg5 (dimethylenastron andispinesib mesylate) affect key steps in the formation of blood vessels (proliferation, adhesion andmigration of endothelial cells) and proliferation of tumor cells (glioma and renal cancer).Furthermore, in experimental glioblastoma and renal cell carcinoma models (CAM and orthotopicimplantation in mice), anti-Eg5 treatment strongly reduces tumor angiogenesis and growth. Inconclusion, Eg5 and MKLP-2 could be potential targets in anti-angiogenic therapies.Keywords: Eg5, MKLP-2, angiogenesis, kinesin, ispinesib, dimethylenastron, glioblastoma, renalcell cancer