Le cancer du sein était au premier rang des cancers chez la femme en termes d'incidence et de mortalité en 2008 (GLOBOCAN 2012, IARC). A l'origine de cette mortalité on observe notamment le développement de résistances aux chimiothérapies conventionnelles mais aussi le développement des métastases qui sont responsables de 90% des décès des patientes. Il est donc indispensable d'étendre l'arsenal thérapeutique à la disposition des cliniciens avec de nouvelles molécules actives sur les formes de cancers résistants aux chimiothérapies et ciblant le processus métastatique.Au sein de notre équipe nous avons identifié un nouvel inhibiteur de la LIM Kinase (LIMK) baptisé « Pyr1 ». La LIMK est responsable de la régulation de la dynamique des microtubules et des microfilaments d'actine. Dans un premier article (Prudent et al., Cancer Research, 2012) nous avons montré que Pyr1 avait une activité anti-mitotique et anti-migratoire dans un modèle cellulaire de cancer de l'utérus. De plus une analyse pilote a montré que Pyr1 était efficace dans un modèle murin de leucémie où il augmente la survie des souris. Étant donné que la LIMK est surexprimée dans les cancers du sein et qu'une des conséquences cellulaires d'un traitement par Pyr1 est une stabilisation des microtubules, comme le fait le paclitaxel couramment utilisé pour le traitement des formes invasives de ces cancers , l'objectif de ma thèse a été d'étudier l'efficacité thérapeutique de Pyr1 sur des modèles cellulaires et murins de cancer du sein, et notamment sur les cancers résistants au paclitaxel.Nous avons montré que Pyr1 ralentissait la croissance des tumeurs primaires et réduisait leur taille. Pyr1 est bien toléré et l'effet anti-tumoral est également observé sur des modèles résistants au paclitaxel. Nous avons ensuite étudié l'effet de Pyr1 sur la migration et l'invasion des cellules tumorales en utilisant notamment la microscopie intra-vitale. Nous avons observé que, bien qu'il ne diminue pas la vitesse de migration des cellules tumorales, Pyr1 entraine in vivo un changement morphologique important. Enfin, Pyr1 n'empêche pas la dispersion métastatique mais il prévient de manière efficace la croissance des métastases.Nous en avons conclu que Pyr1 est une molécule intéressante pour le traitement des cancers du sein résistants aux chimiothérapies conventionnelles et également sur le traitement des métastases. / Breast cancer is the most common diagnosed cancer in women worldwide with an increase of 20% and 14% in terms of incidence and mortality, respectively, in 2008 (GLOBOCAN, 2012). This increase is mainly due to the lack of therapeutics that target the development of metastasis responsible for 90% of cancer death. Moreover, the development of resistance to available chemotherapies limits their effectiveness. It's an urgent need to find new drugs that target the metastatic process and are efficient on resistant cancers.Our team has identified a new LIM Kinase (LIMK) inhibitor called “Pyr1”. LIM Kinases are implicated in the dynamic regulation of the actin and microtubule cytoskeleton. We previously published data showing that Pyr1 has an anti-mitotic and anti-migratory activity on a cervical cancer cell line. Moreover, a pilot in vivo study has shown that Pyr1 was efficient in a leukemia mouse model where it increases the lifespan of treated compared to control mice (Prudent et al., 2012).LIM Kinases have been shown to be overexpressed in breast cancer. Moreover the chemotherapeutical agents currently used for this kind of cancer belong to the class of taxanes (such as paclitaxel). Taxanes are cytotoxic compound that directly binds to microtubules and stabilizes them. Since Pyr1 treatment also results in microtubules stabilization, with a complete different mechanism of action, we have decided to investigate the anti-cancer effect of Pyr1 on breast cancer cell lines and xenografts, including paclitaxel resistant models.We showed that Pyr1 decreases primary tumor growth and reduces their size. Pyr1 is well tolerated and the anti-tumor effect is also observed on paclitaxel resistant models. We then studied Pyr1 effects on migration and invasion in vitro and in vivo. Intravital imaging of tumors showed that, whereas Pyr1 didn't slow down tumor cell migration, it induced a cell morphological change. Finally, Pyr1 does not affect metastasis spreading but prevents their growth.These results indicate that LIMK inhibitors, such as Pyr1, may represent a pharmacological alternative for taxanes resistant tumors. Moreover, they could be potent agents to reduce the size of metastasis.

L'angiogénèse est un processus physiologique soutenu par la migration des cellules endothéliales. Le facteur pro-angiogénique VEGF (vascular endothelial growth factor) induit la réorganisation du cytosquelette d'actine en fibres de tension et la migration cellulaire en activant la stress-activated protein kinase-2 (SAPK2/p38 : p38) via le VEGFR-2 (vascular endothelial growth factor receptor-2). Cette étude vise à caractériser les mécanismes moléculaires, en aval de p38, impliqués dans la phosphorylation de l'annexine Al (ANXA1) chez les cellules endothéliales activées par le VEGF et de démontrer leur rôle dans la migration cellulaire. Les résultats suggèrent que l'ANXAl est une nouvelle cible du sentier p38/MAPKAP K2 (mitogen-activated protein kinase activated-protein kinase 2) et qu'elle régule la migration des cellules endothéliales stimulées par le VEGF. Premièrement, à l'aide d'une électrophorèse en 2D et d'une analyse de spectrométrie de masse, nous avons identifié l'ANXAl comme une protéine dont la phosphorylation est induite par le VEGF et diminuée suite à une inhibition de l'activité de p38. Deuxièmement, en utilisant des essais kinases in vitro et des essais de phosphorylation in vivo, nous avons découvert que l'activation de la LIMK1 (lin-ll/Isl-l/Mec-3 domain-containing protein kinase) par le VEGF en aval de p38 entraîne la phosphorylation de l'ANXAl. Troisièmement, nous avons démontré que l'ANXAl joue un rôle dans la migration des cellules endothéliales et dans la tubulogénèse, du fait que ces processus initiés par le VEGF sont inhibés à la suite de l'invalidation de l'ANXAl par un ARNi (ARN interférant). Toutefois, cette inhibition est renversée en ajoutant un plasmide contenant de l'ADN de l'ANXAl insensible au ARNi. En conclusion, nos résultats suggèrent que la LIMK1 activée par le sentier p38 phosphoryle l'ANXAl, une protéine indispensable à la migration des cellules endothéliales et à la formation de tubules induites par le VEGF.