L’hématopoïèse est initiée à partir de cellules souches hématopoïétiques et aboutit à la production continue et contrôlée des cellules sanguines matures. Runt-related transcription factor 1 (RUNX1) code pour un facteur de transcription qui joue un rôle clé dans l'hématopoïèse. Des dérégulations de RUNX1 sont fréquemment associées à des cancers hématologiques, en particulier dans les leucémies aiguës lymphoblastiques à précurseurs B chez l'enfant (LAL-B). De plus, son activité transcriptionnelle est contrôlée par le recrutement de cofacteurs. Pour comprendre le mécanisme impliqué dans le contrôle de l’activité transcriptionnelle de RUNX1 nous avons réalisé des immunoprécipitations de RUNX1 couplées à de la spectrométrie de masse et identifié Far Upstream Element binding protein 1 (FUBP1) comme un partenaire protéique potentiel de RUNX1. FUBP1 est un régulateur multifonctionnel impliqué dans divers processus cellulaires. Il a notamment été décrit récemment comme essentiel à l’expansion et à l’auto-renouvellement des cellules souches hématopoïétiques. Par ailleurs, une surexpression du gène et des mutations potentiellement oncogéniques ont été décrits dans des cas de leucémies lymphoblastiques. Nous avons montré, grâce à la technique de PLA (Proximity Ligation Assay) que nous avons optimisé sur cellules non-adhérentes, que FUBP1 est un nouveau cofacteur de RUNX1 et qu’ils peuvent faire partie d’un même complexe régulateur dans les lymphoblastes pré-B humains. Par des expériences de ChIP couplées à du séquençage, nous avons localisé les régions de la chromatine sur lesquelles étaient fixées RUNX1 et FUBP1 de façon commune. Nous avons identifié l’oncogène c-KIT comme un gène cible commun et nous avons caractérisé deux régions régulatrices fixées par RUNX1, FUBP1 et des marques d’activation de la chromatine, au niveau du premier intron de c-KIT : une à +700 pb et l’autre au niveau d’un enhancer à +30 kb. De plus, nous avons déterminé les motifs de liaison de RUNX1 et FUBP1 essentiels pour l'activation de l’enhancer. Enfin nous avons démontré que la surexpression de FUBP1 et RUNX1 conduit à une augmentation de l’expression de c-KIT en ARNm et en protéine, augmente une des voies activées par c-KIT en présence de son ligand, favorise la prolifération cellulaire in vitro et in vivo et rend les cellules moins sensibles à un inhibiteur de c-KIT. En conclusion, nous avons démontré que FUBP1 est un nouveau partenaire de RUNX1 et qu’ensembles, ils activent la transcription de l’oncogène c-KIT en se fixant sur un enhancer commun, favorisant ainsi la prolifération cellulaire. Par conséquent, puisque FUBP1 et RUNX1 sont surexprimés dans certains types de leucémie, des altérations de cette régulation pourraient participer à l'apparition ou au maintien de leucémies. Nos résultats ouvrent donc de nouvelles perspectives sur la compréhension du contrôle de l’activité transcriptionnelle de RUNX1 et sur les hémopathies malignes associées à des dérégulations de RUNX1, FUBP1 ou c-KIT. / Hematopoiesis is initiated from hematopoietic stem cells and results in the continuous and controlled production of mature blood cells. RUNX1 (Runt-related transcription factor 1) encodes a transcription factor playing a key role in hematopoiesis. Abnormal functions of this protein are implicated in blood cancer, notably in pediatric B-cell precursor acute lymphoblastic leukemia (BCP-ALL). Moreover, its transcriptional activity is controlled by the recruitment of cofactors. To unravel the mechanisms behind the regulation of RUNX1 transcriptional activity, we performed RUNX1 specific immunoprecipitation experiments followed by mass spectrometry and identified the Far Upstream Element Binding Protein 1 (FUBP1) as a potential cofactor of RUNX1. FUBP1 is a multifunctional regulator involved in diverse cellular processes. FUBP1 has recently been described to be essential for expansion and self-renewal of hematopoietic stem cells and to function as a potential cancer driver gene in lymphoblastic leukemia. We have shown, with a proximity ligation assay that we have optimized in non-adherent cells, that FUBP1 is a new cofactor of RUNX1 and that these two proteins can be part of the same regulatory complex in human pre-B lymphoblasts. By chromatin immunoprecipitation combined with sequencing, we have localized common chromatin regions bound by RUNX1 and FUBP1. We have identified the oncogene c-KIT as a common target gene, and characterized two regulatory regions bound by both RUNX1, FUBP1 and active histone marks, within the first c-KIT intron: one at +700 bp and the other on an enhancer at +30 kb. Moreover, we have determined RUNX1 and FUBP1 binding sites essential for the enhancer activation. Finally, we have demonstrated that RUNX1 and FUBP1 overexpression in a pre-B cell line increases the expression of c-KIT both at mRNA and protein levels, exacerbates one of the c-KIT downstream pathways, promotes cell proliferation in vitro and in vivo and renders cells more resistant to a c-KIT inhibitor. In conclusion, we have demonstrated that FUBP1 is a new cofactor of RUNX1 and that they activate the transcription of the c-KIT oncogene by binding on a common enhancer, thus promoting cell proliferation. Therefore, since FUBP1 and RUNX1 are overexpressed in some types of leukemia, alterations in this regulation may contribute to the onset or maintenance of leukemias. These new findings open new perspectives on understanding the control of RUNX1 transcriptional activity, and on leukemias related to RUNX1, FUBP1 or c-KIT deregulations.

Le gène ALK code pour un récepteur à activité tyrosine kinase exprimé principalement dans le système nerveux central et périphérique au cours du développement chez le mammifère. Ces informations font suspecter un rôle développemental du récepteur ALK bien que ses fonctions précises ne sont pas connues. De la même manière, ses ligands et les voies de signalisation qui lui sont associés demeurent mal caractérisés. En 2008, des mutations ponctuelles du gène ALK ont été identifiées dans des formes sporadiques et familiales de neuroblastome. Deux hotspots de mutation sont situés dans le domaine tyrosine kinase. Ces travaux de thèse ont permis d’étudier l’implication du gène ALK dans l’oncogenèse du neuroblastome sous des aspects cellulaires, génomiques et fonctionnels. L’étude de la régulation de l’activation et de l’adressage de la protéine ALK a révélé qu’à la différence des récepteurs sauvages, l’activation constitutive conduit à une rétention intracellulaire associée à une maturation incomplète des récepteurs mutés. Par ailleurs, la caractérisation complète du locus ALK dans le neuroblastome a mis en évidence une fréquence élevée de réarrangements chromosomiques. Ce travail a notamment identifié un réarrangement chromosomique conduisant à l’expression d’un variant du récepteur ALK tronqué pour une partie du domaine extracellulaire. Ce variant, associé à l’agressivité tumorale, est activé de façon constitutive et présente des propriétés oncogéniques. Enfin, l’analyse de souris knock-in exprimant les mutations AlkF1178L et AlkR1279Q a révélé un rôle majeur du gène Alk dans le développement du système nerveux sympathique. En effet, ces souris présentent une hyperplasie des ganglions sympathiques mise en place chez l’embryon et associée à une augmentation de la prolifération cellulaire à la naissance. Ce travail a aussi mis en évidence la coopération oncogénique in vivo entre les mutations du gène Alk et la surexpression du gène MYCN dans le neuroblastome. Les tumeurs générées chez les souris partageant ces deux altérations se développent après une courte période de latence et avec une pénétrance complète. L’analyse des tumeurs a mis en évidence des propriétés conférées aux tumeurs par les mutations du gène Alk. En effet, ces tumeurs expriment des marqueurs cholinergiques et montrent des signes de différenciation. Ces animaux permettent de mieux comprendre le rôle du gène ALK dans l’oncogenèse du neuroblastome et constituent de bons modèles d’étude préclinique des neuroblastomes dépendants de ALK. / The ALK protein is a receptor tyrosine kinase mainly expressed in the central and peripheral nervous system during the development in mammals. These informations suggest that the ALK receptor might have a developmental role even though its functions remain unknown. Ligands and signaling pathways associated to this receptor are also poorly characterized. In 2008, point mutations of the ALK gene have been identified in sporadic and familial cases of neuroblastoma with two main hotspots of mutation in the kinase domain. This thesis project allowed to study the involvement of the ALK gene in neuroblastoma oncogenesis under cellular, genomic and functional aspects.The study of ALK protein activation and subcellular localization revealed that the constitutive activation of the kinase domain lead to an intracellular retention and to a lack of glycosylation. The genomic characterization of the ALK locus pointed out the high frequency of chromosomal rearrangements in neuroblastoma cell lines. This work notably identified the expression of a chromosomal rearrangement leading to a truncated protein variant of ALK lacking a part of the extracellular domain. This variant, associated with the tumoral aggressiveness, is constitutively activated and harbor oncogenic properties. Finally, the analysis of the knock-in mice expressing the two AlkF1178L and AlkR1279Q mutations demonstrated that the ALK gene has a key role in the regulation of the developing sympathetic nervous system. Indeed, these mice have an hyperplasia of sympathetic ganglia set up during embryogenesis and associated with an increased neuroblast proliferation at birth. This work also described the oncogenic cooperation between ALK mutations and MYCN overexpression in neuroblastoma. Tumors, generated in mice sharing those two alterations, arise with a full penetrance and a short latency. Histological and transcriptomic analysis of tumors identified specific properties provided by ALK mutations. Indeed, these tumors express cholinergic markers and harbor signs of differentiation. Those animals allow to better understand the role of the ALK gene in neuroblastoma oncogenesis and constitute good preclinical models for ALK dependant neuroblastoma.

Le cancer du rein est un problème majeur de santé publique. Un diagnostic précoce améliore les chances de survie. Le diagnostic repose essentiellement sur les examens d’imagerie comme l’échographie, la tomodensitométrie et l’IRM. Ces examens sont parfois associés à la biopsie et sont couteux et parfois invasifs. De plus, l’imagerie n’est pas capable de faire la distinction entre les tumeurs bénignes et les tumeurs malignes et entre les sous-types histologiques de carcinome à cellules claires qui est le plus fréquent. Il n’existe pas dans le cancer rénal de marqueur comme la PSA dans le cancer de la prostate ou la Foetoprotéine et l’HCG dans le cancer du testicule. Le but de cette étude est concentré sur la recherche des marqueurs mARNs ou miARNs dans les liquides biologiques (sérum, plasma, urine) pour le cancer du rein à cellules claires. Nous avons montré que les petits ARNs dans le sérum et les urines et l’intégrité des ARNs dans les urines étaient des outils diagnostiques dans le cancer du rein à cellules claires. Si ces petits ARNs circulants sont validés, on peut éventuellement imaginer l’intérêt pratique en clinique comme la détection des petits ARNs circulants dans l’urine pour prédire le cancer, la classification de la tumeur pour aider le clinicien, la prédiction d’une récidive ou d’une progression soit après néphrectomie soit au cours d’un traitement médical / Kidney cancer is a major public health problem. Early diagnosis improves the chances of survival. The diagnosis is mainly based on the imaging tests such as ultrasound, CT and MRI. These tests are sometimes associated with biopsy and are expensive and sometimes invasive. In addition, the imaging test is not able to distinguish between benign and malignant tumors and between histological subtypes of renal cell carcinoma. There don’t exist tumor marker in renal cancer such as PSA in prostate cancer or Fetoprotein and HCG in testicular cancer. For this purpose, the study has focused on finding markers mRNAs and miRNAs in biological fluids (serum, plasma, urine) for clear cell renal cell carcinoma. We have shown that the small cell-free RNAs in serum and urine and the integrity of cell-free RNA in urine were diagnostic tools for clear cell renal cell carcinoma. If these circulating small RNAs are validated, we can possibly imagine the interest in clinical practice as the detection of circulating small RNAs in urine to predict cancer, the classification of the tumor to help the clinician, the prediction of recurrence and progression after nephrectomy or during medical treatment

La sénescence induite par l'oncogène, ou OIS (Oncogene-Induced Senescence), est un mécanisme permettant d'empêcher la prolifération anarchique des cellules lors du stress oncogénique. Lors de la tumorigenèse, ce processus est inhibé par l'inactivation des gènes suppresseurs de tumeurs pour permettre la prolifération et la transformation cellulaire. L'OIS est un processus conservé dans les cellules primaires, cependant, nous l'avons observé dans des cellules transformées à la suite de l'expression de H-RasV12. Nous avons étudié les acteurs de cette réponse dans une lignée d'adénome colorectal ayant déjà inactivé les suppresseurs de tumeurs p16Ink4a et p53. Nous avons observé que l'oncogène Ras induisait l'expression de p21Waf1 et conduisait à la mise en place de la sénescence. Dans ces conditions, nous avons vu que p21Waf1 inhibait la transcription des gènes du cycle cellulaire Cdc25A et Plk1 pour permettre l'arrêt de la prolifération. Au cours de ce travail nous avons remarqué que certaines cellules échappaient à cet arrêt. Par l'étude de la présence de SAHF (Senescence- Associated Heterochromatine Foci), nous avons observé que ces cellules ne présentaient plus ce phénotype caractéristique de la sénescence, mais des marqueurs de cellules mésenchymateuses, et que certaines d'entre elles avaient subi une dédifférenciation. Les résultats que nous avons obtenus indiquent que lors de l'expression de l'oncogène Ras, certaines cellules échappent à l'OIS et que cet échappement est associé à une EMT (Epithelial-Mesenchymal Transition) et à l'émergence de cellules dédifférenciées. L'EMT contribuerait à l'échappement des cellules à l'arrêt du cycle cellulaire.

Le gène ALK code pour un récepteur à activité tyrosine kinase exprimé principalement dans le système nerveux central et périphérique au cours du développement chez le mammifère. Ces informations font suspecter un rôle développemental du récepteur ALK bien que ses fonctions précises ne sont pas connues. De la même manière, ses ligands et les voies de signalisation qui lui sont associés demeurent mal caractérisés. En 2008, des mutations ponctuelles du gène ALK ont été identifiées dans des formes sporadiques et familiales de neuroblastome. Deux hotspots de mutation sont situés dans le domaine tyrosine kinase. Ces travaux de thèse ont permis d'étudier l'implication du gène ALK dans l'oncogenèse du neuroblastome sous des aspects cellulaires, génomiques et fonctionnels. L'étude de la régulation de l'activation et de l'adressage de la protéine ALK a révélé qu'à la différence des récepteurs sauvages, l'activation constitutive conduit à une rétention intracellulaire associée à une maturation incomplète des récepteurs mutés. Par ailleurs, la caractérisation complète du locus ALK dans le neuroblastome a mis en évidence une fréquence élevée de réarrangements chromosomiques. Ce travail a notamment identifié un réarrangement chromosomique conduisant à l'expression d'un variant du récepteur ALK tronqué pour une partie du domaine extracellulaire. Ce variant, associé à l'agressivité tumorale, est activé de façon constitutive et présente des propriétés oncogéniques. Enfin, l'analyse de souris knock-in exprimant les mutations AlkF1178L et AlkR1279Q a révélé un rôle majeur du gène Alk dans le développement du système nerveux sympathique. En effet, ces souris présentent une hyperplasie des ganglions sympathiques mise en place chez l'embryon et associée à une augmentation de la prolifération cellulaire à la naissance. Ce travail a aussi mis en évidence la coopération oncogénique in vivo entre les mutations du gène Alk et la surexpression du gène MYCN dans le neuroblastome. Les tumeurs générées chez les souris partageant ces deux altérations se développent après une courte période de latence et avec une pénétrance complète. L'analyse des tumeurs a mis en évidence des propriétés conférées aux tumeurs par les mutations du gène Alk. En effet, ces tumeurs expriment des marqueurs cholinergiques et montrent des signes de différenciation. Ces animaux permettent de mieux comprendre le rôle du gène ALK dans l'oncogenèse du neuroblastome et constituent de bons modèles d'étude préclinique des neuroblastomes dépendants de ALK.

En 2008, le génome d'un nouveau virus a été caractérisé au sein d'un cancer cutané rare survenant préférentiellement chez l'immunodéprimé, le carcinome de Merkel. Ce nouveau virus appartenait à la famille des Polyomaviridae qui comprend des virus dont le caractère cancérigène chez l'animal est avéré depuis plus de 50 ans. Dénommé Polyomavirus de Merkel puisqu'il semblait lié à la survenue du cancer du même nom, il constituait le premier Polyomavirus impliqué de manière consistante dans un cancer humain. Cette implication reposant sur une étude unique limitée à 10 cas, l'objectif de notre travail de thèse était de confirmer le rôle étiologique du Polyomavirus de Merkel dans le carcinome de Merkel.Nous avons montré que le génome du Polyomavirus de Merkel était présent dans les trois quarts des cas de carcinome de Merkel, mais également que le virus infecte la population générale de manière quasi-ubiquitaire et de nombreux tissus en dehors de la peau. Les faits que chez les sujets atteints de carcinome de Merkel, l'ADN viral soit présent à des taux décelables de manière chronique dans différents tissus et que les titres d'anticorps sériques spécifiques du virus soient élevés suggèrent que ces sujets développent une infection chronique active. Celle-ci pourrait faciliter la survenue de mutations et d'intégrations de l'ADN viral qui sont spécifiquement associées aux carcinomes de Merkel. Ces modifications secondaires du génome viral aboutissent à la production d'oncoprotéines virales par les cellules tumorales, mais à l'abolition des capacités réplicatives donc lytiques du virus et constitueraient ainsi le support de la transformation tumorale.

Les facteurs de transcription inducteurs de la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT) sont fréquemment réactivés de manière aberrante dans de nombreux cancers. Dans les carcinomes, ils favorisent dans les étapes précoces le développement tumoral en inhibant les systèmes de sauvegarde tels que la sénescence ou l'apoptose et à terme dans les étapes finales, promeuvent la formation de métastases. Dans le cadre du mélanome nous avons mis en évidence des fonctions antagonistes de ces facteurs : il était connu que ZEB2 et SNAIL2 sont impliqués dans la délamination de la crête neurale et la détermination mélanocytaire mais de manière inattendue ZEB2 et SNAIL2 sont aussi exprimés dans les mélanocytes adultes normaux et leur expression est diminuée au cours de la progression maligne, au profit des facteurs ZEB1 et TWIST1. Ce changement de profil d'expression est un facteur de mauvais pronostic pour les patients. Mes travaux ont permis de montrer que cet effet antagoniste passe par la régulation de MITF, le facteur clef du développement mélanocytaire. ZEB2 et SNAIL2 exercent une fonction oncosuppressive en activant l'expression de MITF et en promouvant la différenciation mélanocytaire. Au contraire, ZEB1 et TWIST1 jouent un rôle oncogénique en inhibant MITF et favorisent l'acquisition de propriétés de cellules souches. J'ai poursuivi l'étude de la fonction oncogénique de Twist1 in vivo dans un modèle murin de mélanome induit par l'oncogène BRAFV600. J'ai ainsi mis en évidence que l'expression conjointe de Twist1 et de BRAFV600 entraîne la formation de mélanomes agressifs, dédifférenciés et invasifs. Enfin, j'ai analysé et caractérisé l'implication de ces facteurs dans le processus de résistance aux thérapies ciblées anti-BRAF dans les mélanomes BRAFV600E. J'ai démontré que ZEB1 peut contribuer à la résistance aux inhibiteurs de BRAF. En effet, l'expression de ZEB1 est augmentée dans des cellules de mélanomes résistantes (innée ou acquise), par rapport aux cellules sensibles. Tandis que l'expression de ZEB1 favorise l'émergence de cellules résistantes, cibler ZEB1 augmente la sensibilité des cellules à l'inhibiteur de BRAF et resensibilise les cellules résistantes, mettant en évidence l'intérêt de cette combinaison d'un point de vue thérapeutique / Embryonic transcription factors inducers of Epithelial to Mesenchymal Transition (EMT-TFs) are frequently and aberrantly reactivated in many cancers. In carcinomas they promote, in early stage, tumor development by inhibiting the failsafe programs of the cell like senescence and apoptosis, and in final stages, they promote metastases formation. In melanoma we highlighted antagonist’s functions of these factors: it was known that ZEB2 and SNAIL2 were involved in delamination of neural crest cells and melanocytes determination but unexpectedly, ZEB2 and SNAIL2 are also expressed in normal adult melanocytes and their expression is decreased during malignant progression, for the benefit of ZEB1 and TWIST1 factors. This change in expression profiling is a factor of poor prognosis for patients. The results I provide show that this antagonistic effect might go through the regulation of MITF, the key factor in the development of melanocytic. ZEB2 and SNAIL2 exert an oncosuppressive function by activating the expression of MITF and promoting melanocytic differentiation. On the contrary, ZEB1 TWIST1 plays an oncogenic role in inhibiting MITF and promotes the acquisition of stem cells properties. In order to go deeper in the study of TWIST1 oncogenic functions, I used an in vivo Melanoma murine model induced by the BRAFV600 oncogene. I thus put in evidence that the combined expression of TWIST1 and BRAFV600 leads to the formation of aggressive, dedifferentiated and invasive melanoma. Finally, I analyzed and characterized the involvement of these factors in the process of resistance to targeted therapies against BRAFV600E melanomas. I demonstrated that ZEB1 may contribute to BRAF inhibitors resistance. Indeed, ZEB1 expression is increased in resistant (innate or acquired) melanomas cells, compared to sensitive cells. While ZEB1 expression promotes the emergence of resistant cells, targeting ZEB1 increases the sensitivity to BRAF inhibitor and sensitizes resistants cells, highlighting the interest of this combination from a therapeutic point of view

Les télomères sont les extrémités des chromosomes et sont protégés par le complexe shelterin pour ne pas être reconnus comme des cassures accidentelles d'ADN double brin. Un enjeu majeur dans la recherche sur les télomères est de comprendre comment l'intégrité des extrémités des chromosomes au cours de l'oncogenèse est modifiée. La perte de répétitions télomériques à chaque division cellulaire peut être compensée par l’activité de l’enzyme télomérase qui ajoute "de novo" des motifs télomériques. Bien que la télomérase soit surexprimée dans la majorité des cellules cancéreuses, l’impact de modifications des protéines shelterin qui coiffent les télomères dans le processus oncogénique n'est pas clair. Dans la première étude, nous avons analysé l'état des télomères de patients atteints de la Leucémie Lymphoïde Chronique (LLC) uniquement au stade précoce de la LLC, stade A de Binet. La LLC est une leucémie commune aux pays occidentaux et se développe chez les personnes âgées. Nous avons montré que la majorité des patients atteints de la maladie présente des télomères dysfonctionnels. Les dommages télomériques ne corrèlent pas avec la longueur des télomères ou le statut mutationnel des patients, mais corrèlent avec la faible expression des protéines télomériques TIN2 et TPP1. Dans la seconde étude, nous avons montré que l'expression de l'oncogène H-RasV12 confère une résistance accrue vis-à-vis des télomères dysfonctionnels et aucun défaut de croissance n’est observable lorsque TRF2, une protéine télomérique est inhibée. Cet effet dépend de l'expression de l'interleukine 6 (IL-6), révélant un rôle inattendu de cette cytokine dans la fonction des télomères. De plus, la co-inhibition de TRF2 et IL-6 dans les cellules RasV12 conduit à blocage G2 / M associé à une séparation des chromatides sœurs. Ces résultats suggèrent que l'induction de la tumorigénicité par l’oncogène Ras protège les télomères contre les dommages et que la ségrégation des chromosomes est dépendante de TRF2 et IL-6. / Telomeres protect the chromosome extremities from being repaired and recognized as accidental DNA breaks double-strand. A major issue in telomere research is to understand how systems monitoring the integrity of chromosomes ends change during oncogenesis. Although telomerase overexpression occurs in the majority of cancer cells, whether other types of telomere changes play roles in the oncogenic process is unclear. In the first study, we analyzed the status of telomeres in patients with early stage Chronic Lymphocytic Leukemia (B-CLL), which is a common leukemia in Western countries that develops in the elderly. We showed that the majority of CLL patients exhibit telomeric dysfunction. It does not correlate with telomere length or mutation status of patients, but correlates with low expression of telomeric proteins TIN2 and TPP1. In the second study, we showed that expression of the H-RasV12 oncogene confers increased resistance to telomere uncapping and protects against to growth defects when TRF2, a telomeric protein, is depleted. This effect depends upon the expression of interleukin 6 (IL-6), revealing an unexpected role for this cytokine in telomere function. Notably, the co-inhibition of TRF2 and IL-6 in RasV12 cells led to G2/M block associated with an increased incidence of premature sister chromatid separation. These findings suggest that the induction of a tumorigenic state by oncogenic Ras protects against telomere damage and chromosome segregation defects in TRF2-compromised cells through an increase of IL-6 expression

L'oncoprotéine BCR-ABL est responsable de la physiopathologie de la Leucémie Myéloïde Chronique (LMC). La fusion d'une partie de la protéine ABL et de BCR entraîne une dérégulation de l'activité kinase portée par ABL. Plusieurs domaines contenus dans ces deux protéines jouent un rôle important dans l'activation du pouvoir oncogène. L'un d'entre eux est une région de BCR, située en N-terminal, contenant un domaine de liaison au domaine SH2. Durant ce travail de thèse, j'ai caractérisé, pour la première fois, les propriétés structurales de cette région, à l'aide de plusieurs méthodes biophysiques: le domaine de BCR est intrinsèquement désordonné. En parallèle, j'ai étudié les interactions entre le domaine de liaison de BCR et les domaines SH d'ABL. J'ai identifié de nouveaux sites d'interactions avec ABL sur BCR. Enfin, j'ai évalué l'impact fonctionnel des nouveaux sites d’interactions au sein de l'oncoprotéines BCR-ABL, dans un modèle cellulaire. Les résultats préliminaires montrent que deux nouveaux sites auraient un rôle dans le pouvoir oncogénique de BCR-ABL. Ces résultats offrent la possibilité de développer de nouveaux médicaments complémentaires aux existants, qui cibleraient une nouvelle région de BCR-ABL, ainsi pourraient lutter contre les résistances apparues chez les patients vis-à-vis des traitements actuels. / The BCR-ABL oncoprotein is responsible for the pathogenesis of chronic myelogenous leukemia (CML). The fusion of a part of ABL and BCR leads to deregulation of kinase activity of ABL. Several domains in these two proteins play an important role in the activation of oncogenic properties. One of them is a BCR region, located at the N- terminal part, containing a SH2 domain binding. In this thesis , I have characterized for the first time , the structural properties of this region, using several biophysical methods : the domain of BCR is intrinsically disordered. In parallel, I have studied the interactions between the binding domain of BCR and theSH domains of ABL. I identified new sites of interaction with ABL into BCR. Finally, I evaluated the functional impact of new sites of interaction within the BCR- ABL oncoprotein in a cellular model. Preliminary results show that two new sites have a role in the oncogenic properties of BCR- ABL. These results offer the possibility to develop new drugs complementary to existing , that target a new region of BCR- ABL and could fight against the resistance occurred in patients vis-a-vis current treatments.

Le cancer papillaire de la thyroïde (PTC) représente 70-80% des cas de cancers de la thyroïde. Il est principalement caractérisé par des réarrangements chromosomiques affectant le gène RET. Le réarrangement RET/PTC1, dans lequel RET est réarrangé avec un gène proapoptotique H4, représente 30% des cas sporadiques et jusqu’à 60% des cas survenus après irradiation. Afin d’inhiber l’oncogène de fusion RET/PTC1, nous avons utilisé un siRNA ciblant la zone de jonction RET/PTC1 (siRNA RET/PTC1) au niveau de l’ARN messager des cellules tumorales et montré sa spécificité et son efficacité. Néanmoins, le développement des siRNAs comme molécule d’intérêt thérapeutique se heurte in vivo à des difficultés liées à leur administration. Sous forme libre, ces molécules sont, en effet, très vite dégradées par les nucléases extracellulaires et leur pénétration intracellulaire est limitée. C’est la raison pour laquelle il est nécessaire de les vectoriser. Nous avons choisi de le faire par la méthode de « squalénisation » et avons couplé d’une manière covalente le squalène, un lipide naturel précurseur de la biosynthèse du cholestérol, au siRNA RET/PTC1. Le bioconjugué formé s’autoassemble spontanément en milieu aqueux sous forme de nanoparticules stables de 170 nm de diamètre. L’efficacité et la toxicité des nanoparticules siRNA RET/PTC1-squalène ont été étudiées in vitro dans deux lignées de PTC exprimant RET/PTC1 (BHP10-3 et TPC-1) et l’activité antitumorale a été évaluée in vivo sur des souris athymiques xénogreffées par BHP10-3 puis traitées en i.v. par ces nanoparticules. Les nanoparticules siRNA RET/PTC1-squalène ont montré une bonne efficacité antitumorale. En revanche, aucune activité inhibitrice n’a été retrouvée in vitro. En conclusion, nous avons réussi à vectoriser le siRNA RET/PTC1 par la méthode de squalénisation. Cette étude ouvre des perspectives thérapeutiques pour certains patients atteints de PTC et réfractaires au traitement conventionnel. / The papillary thyroid carcinoma (PTC) is the most common type of thyroid malignancy. This tumour is associated with somatic mutations of the RET proto-oncogene, due to gene rearrangements of the proto-RET. RET/PTC1 rearrangement is the most common genetic alteration identified to date, it is formed by an intra chromosomic rearrangement which leads to the juxtaposition of the RET Tyrosine Kinase domain of the proto-RET with the gene H4. The fusion RET/PTC1 oncogene represents an interesting target for small interfering RNA (siRNA) strategies since it is present only in the tumour cells and not in the surrounding normal cells. However, the biological efficacy of the siRNAs is hampered by their short plasma half-life due to poor stability in biological fluids and low intracellular penetration. In order to protect siRNA from degradation, and to improve their intracellular capture, we applied the concept of “squalenoylation”, ie. The bioconjugation of a drug substance to squalene, for the delivery of siRNA targeted toward the RET/PTC1 fusion oncogene. The acyclic isoprenoid chain of squalene was covalently coupled with RET/PTC1 siRNA at the 3’-terminus of the sense strand via a stable thioether linkage. The linkage of RET/PTC1 siRNA to squalene leads to an amphiphilic molecule that self-organise in water as RET/PTC1 siRNA-SQ nanoassemblies of 170 nm and Zeta potential of -26.4 mV. These RET/PTC1 siRNA-SQ NPs did not showed any cytotoxicity in vitro. Interestingly, in vivo, in a mouse xenografted RET/PTC1 experimental model, RET/PTC1 siRNA-SQ nanoparticles inhibited tumour growth, RET/PTC1 oncogene and oncoprotein expression, after intravenous injections of 2.5 mg/kg cumulative dose. In the last of this work, GALA-cholesterol combination with siRNA-SQ NPs further enhanced nucleic acid internalization, promoted their escape into the cytosol and consequently their gene silencing efficiency in vitro. In conclusion, these results showed that the “squalenoylation” offers a new non cationic plate-form for the siRNA delivery.