Le cancer colorectal est un problème de santé publique majeur pour lequel la recherche de nouveaux traitements est indispensable. Notre équipe a démontré l’efficacité d’une immunothérapie par un lipide A dans un modèle de cancer du colon chez le rat. Lorsque les rats sont porteurs de petites carcinomatoses, le lipide A induit la guérison de 95% des rats. L’étude des mécanismes d’action de cette immunothérapie nous a permis de montrer que l’effet antitumoral du lipide A est dépendante de la cytotoxicité induite par le granzyme B produit par les neutrophiles intratumoraux. En effet, nous avons montré que, dans le microenvironnement tumoral, les neutrophiles produisent du granzyme B et présentent un phénotype de type N2 protumorigène. Lorsque les rats sont traités par lipide A, il y a modification du phénotype des neutrophiles en type N1 antitumoral et libération du granzyme B qui induit l’apoptose des cellules tumorales. Lorsque les rats développent des tumeurs beaucoup plus volumineuses, l’efficacité du lipide A est diminuée et seul 40% des animaux sont guéris. L’injection préalable d’oxaliplatine permet alors de maintenir l’efficacité de l’immunothérapie par le lipide A. Nous avons montré que l’oxaliplatine induit la sénescence des cellules tumorales, générant ainsi un microenvironnement propice au recrutement au sein des tumeurs des neutrophiles, lesquels sont activables par l’immunothérapie subséquente. L’association de l’induction de la sénescence et de l’activation des cellules immunitaires par immunothérapie est une approche efficace et originale sur laquelle les recherches doivent se poursuivre. / Colorectal cancer is a major public health concern in France. Resistance to standard chemotherapy requires development of novel therapeutic approaches. In the past decades, our team showed the immunotherapeutic properties of lipid A in a model of colon cancer in rats. 95% of rats bearing small carcinomas were cured following treatment by lipid A. The study of mechanisms underlying this immunotherapy allowed us to show that the antitumor effect of lipid A was dependent on cytotoxicity induced by granzyme B produced by intratumoral neutrophils. Indeed, we have shown that, in the tumor microenvironment, neutrophils produced granzyme B and had a pro-tumorigenic N2 phenotype. When rats were treated with lipid A, neutrophils shifted to an antitumor N1 phenotype and released granzyme B, thus inducing apoptosis of tumor cells. In rats bearing advanced carcinoma, the effectiveness of lipid A was reduced and only 40% of animals were cured. An injection of oxaliplatin prior to lipid A treatment allowed sustaining the effectiveness of lipid A immunotherapy. In the present study, we showed that oxaliplatin injection induced tumor cell senescence. The microenvironment produced by senescent cells enabled then the recruitment of neutrophils within tumors, subsequently activated by lipid immunotherapy.Combining the induction of tumor cells senescence and activation of immune cells by an immunotherapeutic agent constitute an original and interesting therapeutic approach, but still studies must be carrying out to better understand underlying mechanisms.

Grâce à leurs propriétés de différenciation, les cellules stromales mésenchymateuses (CSM) constituent aujourd’hui un outil en médecine régénérative. La moelle osseuse reste une des plus utilisées. Une diminution de la capacité de prolifération et de différenciation des CSM-MO, au cours des passages, a été montrée. En parallèle, certaines études montrent que l'impact de l'âge du donneur sur les propriétés de CSM-MO reste encore controversé. Le but de notre étude était de mieux comprendre l'effet de l'âge du donneur mais aussi des passages en culture sur la capacité de prolifération et de différenciation des CSM de moelle osseuse. Les échantillons ont été séparés en 4 groupes en fonction de l’âge des donneurs (<20 ans; 20-40 ans; 40-60 ans; >60 ans) et les analyses ont été réalisés lors de la culture de cellules pendant 5 passages. Les résultats obtenus montrent que la capacité de prolifération de CSM-MO obtenues à partir de donneurs jeunes est supérieure à celle de cellules des donneurs âgés. De plus, cette capacité de prolifération diminue en fonction des passages en culture. En parallèle, la capacité des cellules à former des colonies, mesurée par le test CFU-F, diminue légèrement en fonction de l’âge des donneurs mais de façon importante en fonction du passage. Enfin, la capacité de différenciation des CSM-MO vers les trois types cellulaires étudiés, diminue en fonction des passages de cellules mais également en fonction de l’âge des donneurs. Notre étude montre que les propriétés des CSM issues de moelle osseuse sont modifiées lors de l’amplification in vitro mais aussi en fonction de l’âge des donneurs / Today with their properties of differentiation into specific cells types, mesenchymal stromal cells (MSC) can be used in regenerative medicine. Bone marrow (BM) is the better characterized one. The researchers have proven that with increasing passage number in culture the proliferation and differentiation potential of MSC decrease. In parallel many researchers have showed the impact of donor age on MSC properties remains controversial. The aim of our study was to better understand the effect of donor age but also culture passages on the proliferation and differentiation ability of bone marrow mesenchymal stromal cells. The samples were separated into 4 groups depending on the donor age (<20 years; 20-40 years; 40-60 years; > 60 years) and The samples were cultured for 5 passages. The results obtained show that the MSC proliferative capacity obtained from young donors is greater than that of cells from older donors. In addition, the proliferative capacity decreases with increasing passage number in culture. In parallel, the ability of colony-forming unit-fibroblast, measured by the CFU-F assay, decreases slightly depending on the age of the donors but significantly depending on the passage. Finally, the MSC differentiation ability decreases according to the passage of the cells but also depending on the donor age. Our study shows that the properties of bone marrow derived MSC are modified not only during amplification in vitro but also in terms of donor age

En dehors du cadre pathologique, la notion de temps est la base essentielle dans le processus de vieillissement de l’organisme et des systèmes associés. Ces derniers vont progressivement présenter un déclin de leur(s) fonction(s) où de nombreux mécanismes complexes vont intervenir à différents niveaux. Parmi les premiers constats proposés, le vieillissement est la conséquence d’un processus inéluctable, d’une succession d’agressions au niveau cellulaires qui pourraient être réparées voire évitées, ouvrant ainsi la voie à de futures études qui permettront à terme de proposer une explication détaillée, complète et claire de ce processus. Pour exemple, les travaux que nous avons menés tentent d’apporter un élément de réponse afin d’établir un lien entre sénescence et vieillissement, avec pour base de générer par reprogrammation cellulaire des cellules hiPSCs à partir de cellules issues de biopsies de patients jeunes et âgées, sénescentes ou prolifératives. Outre la caractérisation de leur état pluripotent comparable à celui des cellules souches embryonnaires, nous avons également mis en évidence après une différenciation spécifique en fibroblastes, que les caractéristiques cellulaires de ces fibroblastes présentaient un effacement des marques du vieillissement, signe d’une plasticité cellulaire possible au cours du vieillissement. A présent, étendre une telle étude au modèle tissulaire cutané par la mise en place de protocoles de différenciation dans le lignage épidermique permettra à l’avenir de mieux comprendre pour mieux appréhender les pathologiques associées au vieillissement, et ainsi pouvoir offrir aux patients une médecine appropriée et concrète. / Beside the pathological context, time is the essential basis in the aging process of the body and associated systems. These will gradually introduce a decline in function(s) where many complex mechanisms will take part at different levels. Among proposed findings, aging is the result of an inevitable process, a succession of cellular stress that could be prevented or repaired, opening the way for future studies that will eventually offer an explanation detailed, clear and complete which occur. For example, our work provide a response element to establish a link between senescence and aging, based on the generation of hiPSCs by cellular reprogramming of cells from biopsies of young, older, senescent and proliferating cells patients. Further characterization of their pluripotent state comparable to that of human embryonic stem cells, we have also showed by a specific differentiation into fibroblasts, that cellular characteristics of those fibroblasts had erased aging features. Next step, is to extend such study in cutaneous tissue model by the introduction of differentiation protocols in the epidermal lineage which will able us to better understand aging-associated diseases, and thus bring the ability to propose an appropriate and cocnrete medicine to aged patients.

Les patients infectés par le VIH (Virus de l'Immunodéficience Humaine) traités par les antirétroviraux (ARV) ont aujourd'hui une espérance de vie quasi normale. Cependant, ils présentent une augmentation de la prévalence de pathologies classiquement associées au vieillissement, dont l'ostéoporose, suggérant un vieillissement prématuré ou accentué. Les facteurs impliqués sont, entre autres, l'infection par le VIH, les ARV et un état d'inflammation chronique. L'ostéoporose correspond à une déminéralisation, suite à un déséquilibre entre formation (ostéoblastes) et résorption osseuse (ostéoclastes). L'infection par le VIH et les ARV, en particulier les inhibiteurs de protéase (PI), augmentent la prévalence de l'ostéoporose. Dans ce contexte, je me suis intéressée à l'effet de certaines protéines du VIH et PI sur les précurseurs ostéoblastiques, les cellules souches mésenchymateuses (MSC). Nous montrons que deux protéines du VIH, Tat et Nef, induisent une sénescence prématurée des MSC, associée à un stress oxydant et in fine à un défaut de différenciation en ostéoblastes. Les effets de Tat sont médiés par le facteur pro-inflammatoire et pro-sénescent NF-?B, et ceux de Nef sont liés à une inhibition de l'autophagie. Nous montrons également que les PI atazanavir et lopinavir associés au ritonavir induisent une sénescence et un stress oxydant du fait de l'accumulation de prélamine A farnésylée toxique conduisant à un déficit de la différentiation ostéoblastique. Ces travaux montrent que le VIH et certains PI peuvent jouer un rôle délétère sur les MSC, et mettent en lumière certains des mécanismes impliqués dans le vieillissement des patients infectés par le VIH et traités. / The efficacy of highly active antiretroviral treatment (ARV) has resulted in a considerable improvement in the life expectancy of HIV (Human Immunodeficiency Virus)-infected patients. However, many patients encounter the early occurrence of several common age-related comorbidities, such as osteoporosis, stressing for a premature or accentuated aging process. Proposed pathogenic mechanisms include HIV infection, ARV treatment and chronic inflammation. Osteoporosis is defined by a decrease in bone mineral density, resulting from the alteration of the balance between bone formation (osteoblasts) and resorption (osteoclasts). HIV infection, through the bystander effect of HIV secreted proteins, and ARV, particularly protease inhibitors (PI) increase the prevalence of osteoporosis.Our studies focused on the capacity of some HIV proteins, and of some PI to alter osteoblast precursors, namely mesenchymal stem cells (MSC). We showed that two HIV proteins, Tat and Nef, induced premature senescence of MSC, associated with an oxidative stress and a decreased osteoblastic differentiation potential. Tat triggered senescence via NF-κB activation, whereas the effect of Nef was linked to the inhibition of autophagy. We also showed that the PI, atazanavir and lopinavir boosted with ritonavir, induced senescence and oxidative stress through the accumulation of toxic farnesylated prelamin A, thus leading to a decreased osteoblastic differentiation.Overall, these data show that some HIV proteins and some PI can exert deleterious effects on MSC, resulting in senescence, and highlight several mechanisms which could be involved in the aging process of ART-controlled HIV infected patients.

Les télomères sont des séquences d’ADN, généralement répétées en tandem, localisées à l’extrémité des chromosomes linéaires. Une des fonctions principales des télomères est de différencier l’extrémité des chromosomes des cassures double-brin, et ainsi de prévenir l’activation des voies de réparation de l’ADN. Chez les mammifères, cette fonction est plus spécifiquement assurée par le complexe shelterin. Il s’agit d’un complexe hétérogène composé de six protéines distinctes : TRF1, TRF2, POT1, RAP1, TPP1 et TIN2, qui interagit spécifiquement avec l’ADN télomérique. Au sein de ce complexe, les protéines RAP1 et TRF2 coopèrent afin d’empêcher l’extrémité des chromosomes d’être perçue comme un dommage de l’ADN, ce qui autrement aboutirait à des fusions inter-chromosomiques suite au processus de réparation. La protéine TRF2 se lie directement à la molécule d’ADN dans laquelle elle s’enroule de façon spécifique. Cette propriété est primordiale pour générer une structure d’ADN en forme de boucle, appelée t-loop, et dont le bon fonctionnement des télomères dépend. Les travaux effectués au cours de cette thèse ont mis en évidence deux scenarii indépendants dans lesquels la protéine RAP1 assure un rôle critique dans la stabilité des télomères. Premièrement, RAP1 peut prévenir les fusions inter-chromosomiques dans des cellules exprimant une forme altérée de TRF2 incapable de former des t-loops. Deuxièmement, l’inhibition de RAP1 dans des cellules en sénescence réplicative conduit à l’activation des voies de réparation de l’ADN et à la formation de fusions inter-chromosomiques. Ces observations font écho à des résultats précédents obtenus dans des cellules HeLa traitées avec l’inhibiteur de la télomérase BIBR1532, et dont l’expression de la protéine RAP1 était abolie par shRNA. De plus, j’ai montré que les fusions interchromosomiques engendrées par la perte de RAP1 sont dépendantes de la ligase IV, qui est un acteur principal de la voie de réparation de l’ADN par recombinaison non-homologue (NHEJ). Dans l’ensemble, ces travaux démontrent l’importance de la protéine RAP1 dans la stabilité des télomères lorsque la protéine TRF2 est non fonctionnelle, mais aussi dans des situations physiologiques telles que la sénescence réplicative. / In mammals, the shelterin complex is the guardian of telomere stability. It operates through a set of six proteins (TRF1, TRF2, POT1, RAP1, TPP1 and TIN2) that binds telomeric DNA and protects it from being recognized as DNA double-strand breaks and therefore control DNA repair and DNA damage response pathways. Among them, RAP1 and TRF2 cooperate and together protect chromosome extremities from end-to-end fusions. TRF2 is seen as a major factor to control telomere DNA topology by wrapping DNA around itself in a right handed manner. This property of TRF2 is required to promote the formation of t-loops, special DNA structures at telomeres that are considered as protective barriers to DNA damage response and fusion. Here we demonstrate two independent situations where RAP1 dysfunction is critical for telomere protection. First, in cells expressing a wrapping-deficient TRF2 allele that cannot form t-loops, RAP1 appears as a backup anti-fusion mechanism. Second, RAP1 downregulation in replicative senescent cells leads to telomere fusions and DNA damage response activation. This is consistent with similar observations in HeLa cells treated with the telomerase inhibitor BIBR1532, and in which RAP1 expression was abolished by an inducible shRNA system. In addition, we show that fusions triggered by RAP1 loss are dependent upon ligase IV, which is a key player of the classical non-homologous end-joining (c-NHEJ) repair pathway. Altogether, these results indicate that RAP1 takes over telomere protection when TRF2 cannot properly function or in the normal physiological situation, such as replicative senescence.

La sénescence cellulaire est un mécanisme naturel de suppression tumorale défini par un arrêt stable de la prolifération. Bien que presque toujours mutées dans au moins une des voies déclenchant la sénescence (ex : p53/p21 ou p16/Rb), les cellules cancéreuses conservent souvent la capacité d’y entrer en réponse au traitement. Cette sénescence induite par la thérapie (SIT) peut être ciblée pharmacologiquement pour en renforcer les effets positifs. Une approche émergente consiste à combiner un traitement anticancéreux induisant la sénescence à un sénolytique, agent éliminant spécifiquement les cellules sénescentes. Dans le contexte du cancer de la prostate (CP), différents types de SIT ont déjà été observées dans de multiples modèles exposés à différents traitements. Cependant, le manque de données comparant ces phénotypes souligne le besoin d’analyses plus systématiques. De plus, la sensibilité aux sénolytiques des cellules du CP en état de SIT n’a pas encore été évaluée dans ces contextes. Dans cette étude, nous avons évalué les destins cellulaires des lignées du CP après exposition à trois traitements pertinents au niveau clinique : l’irradiation et l’olaparib, deux inducteurs de dommages à l’ADN et l’enzalutamide, un anti-androgène. Dépendamment de la lignée, les traitements par irradiation et olaparib ont mené à une réponse dirigée principalement vers la sénescence ou vers une réponse mixte de mort cellulaire, de catastrophe mitotique et de sénescence. Dans tous les cas, ceux-ci ont déclenché un phénotype sénescent classique et convertible en mort cellulaire par des sénolytiques inhibiteurs des antiapoptotiques de la famille Bcl-2. D’autre part, le traitement à l’enzalutamide a déclenché un phénotype semblable à la sénescence se distinguant par sa réversibilité, son absence de dommages à l’ADN et son insensibilité à ces mêmes sénolytiques. Globalement, nos résultats soulignent l’importance du contexte thérapeutique dans l’élaboration des stratégies de manipulation de la SIT du CP. Ils constituent également une justification robuste à l’étude préclinique des traitements combinant la radiothérapie ou l’olaparib à des inhibiteurs des antiapoptotiques de la famille Bcl-2 dans le contexte du CP. / Cellular senescence is a natural tumor suppression mechanism defined by a stable proliferation arrest. Although almost always mutated in at least one of the senescence pathways genes (e.g., p53/p21 or p16/Rb), cancer cells often retain the ability to become senescent in response to treatment. This therapy-induced senescence (TIS) can be pharmacologically targeted to enhance its positive effects. An emerging approach is to combine senescence-inducing cancer treatment with senolytics, compounds that specifically eliminate senescent cells. In the context of prostate cancer (PCa), different types of TIS have already been observed in multiple models exposed to different treatments. However, the lack of data comparing these phenotypes highlights the need for more systematic analyses. In addition, the senolytic sensitivity of TIS PCa cells has not yet been evaluated in these settings. In this study, we evaluated the cell fates of PCa cell lines after exposure to three clinically relevant treatments: irradiation and olaparib, two DNA damage inducers, and enzalutamide, an anti-androgen. Depending on the cell line, irradiation and olaparib treatments led to a response mainly directed towards senescence or toward a mixed response of cell death, mitotic catastrophe and senescence. In all cases, these treatments triggered a classic senescent phenotype that was convertible to cell death by senolytic inhibitors of the Bcl-2 family antiapoptotics. On the other hand, treatment with enzalutamide triggered a senescence-like phenotype, distinguishable by its reversibility, absence of DNA damage and insensitivity to these same senolytics. Overall, our results underscore the importance of the therapeutic context in the development of PCa-TIS manipulation strategies. They also provide a robust rationale for the preclinical study of treatments that combine radiotherapy or olaparib with Bcl-2 family antiapoptotic inhibitors in the PCa context.

Activée par la chimiothérapie, la sénescence est un mécanisme suppresseur de tumeur qui empêche la progression tumorale. Cependant, certaines cellules cancéreuses sont capables d’émerger et de provoquer une rechute clinique. Les mécanismes mis en place par les cellules pour échapper à la sénescence ne sont pas encore clairement connus. Nous avons récemment décrit que les cellules qui échappent à la sénescence résistent à l’anoïkis et sont dépendantes de Mcl-1. Dans cette étude, nous caractérisons plus en détail cette émergence en réponse à l'irinotécan, un traitement de première ligne utilisé dans le cancer colorectal. Nos résultats indiquent que la kinase Aktest activée comme une voie de survie lors de l'étape précoce de la sénescence et qu’elle est également réactivée lors de l’émergence. L'inhibition de la kinase avec le GSK690693 empêche l’émergence et améliore l’efficacité du traitement, à la fois in vitro et in vivo. Cette amélioration a été corrélée à l'inhibition de la sénescence et l’activation concomitante de l'apoptose via l’inactivation de Mcl-1 par Noxa. De plus, en utilisant des cellules p21Waf1 déficientes, nous avons confirmé que la voie p53-p21, principal régulateur de la sénescence, favorise l’émergence. A l’inverse, son inhibition améliore l'efficacité du traitement par induction de l'apoptose. Ces résultats mettent en évidence que l'inhibition d’Akt améliore l’efficacité de l’irinotécan et empêche l'émergence de cellules persistantes en diminuant la sénescence au profit de la réponse apoptotique. Par conséquent, nous proposons que l’utilisation d’inhibiteurs d’Akt en thérapies séquentielles devrait être considérée dans le futur pour améliorer le traitement des cancers colorectaux réfractaires à l’irinotécan. / Activated by chemotherapy, senescence is a tumor suppressive mechanism that prevents tumor progression. However, some cancer cells can emerge to induce clinical relapse. The mechanisms set up by cells to escape senescence are not yet clearly known. We have recently described that cells that escape senescence are more transformed than non treated parental cells ; they resist anoikis and depend on Mcl-1. In this study, we further characterize this emergence in response to irinotecan, a first line treatment used in colorectal cancer. Our results indicate that the Akt kinase was activated as a feedback pathway during the early step of senescence and also during emergence. Inhibition of the kinase with GSK690693 prevented cell emergence and improved treatment efficacy, both in vitro and in vivo. This improvement was correlated with senescence inhibition, p21waf1 down regulation and a concomitant activation of apoptosis due to Noxa upregulation and Mcl-1 inactivation. Indeed, Noxa inactivation prevented apoptosis and increased the number of emergent cells. Moreover, using p21waf1-deficient cells, we further confirmed that an intact p53-p21-senescence pathway favored cell emergence and that its down regulation improved treatment efficacy through apoptosis induction. These results highlight that Akt inhibition improves irinotecan treatment and prevent cell emergence by switching the senescence response to apoptosis. Therefore, we propose that use of Akt inhibitors in sequential therapies should be considered in future to improve the treatment of irinotecan-refractory colorectal cancers.

Le matériel génétique contenant l'information des cellules humaines se présente sous forme de chromosomes linéaires dont l'extrémité est protégée par une structure appelée télomères. Les télomères correspondent à une séquence d'ADN répétée, recouverte de protéines spécifiques, qui permettent aux cellules d'étiqueter l'extrémité de leurs chromosomes afin de les différencier des cassures internes de l'ADN nécessitant une réparation. Ainsi, ils jouent un rôle prépondérant dans la protection du génome. Les chromosomes sont organisés et compartimentés dans le noyau de la cellule. Cette organisation est primordiale, la proximité des chromosomes à la membrane nucléaire qui délimite ce noyau est essentielle pour de nombreuses fonctions régulatrices du génome, comme l'activation et la répression des gènes contenant les informations. A chaque division cellulaire, cette organisation est perdue après le désassemblage de la membrane nucléaire et la condensation de la chromatine qui va permettre de correctement répartir les chromosomes entre les cellules filles. Après la division, les noyaux des cellules filles se reforment, la membrane nucléaire est rétablie, et les chromosomes sont repositionnés comme dans la cellule mère. Ce mécanisme de mémoire spatiale est encore inconnu mais est vital au maintien de la stabilité du génome. Une large proportion de télomères sont ancrés à la membrane nucléaire en fin de division, et y restent durant la reformation du noyau. Le laboratoire s'intéresse à cette association afin de caractériser son rôle pendant cette phase clé du cycle cellulaire. Nous cherchons à comprendre ce fonctionnement chez les cellules normales et les cellules de patients atteints de pathologies associées au vieillissement accéléré. Ce projet de thèse à pour but de comprendre l'impact d'une déformation de la membrane nucléaire sur le matériel génétique, et sur l'intégrité des télomères qui protègent l'information génétique. Nous utilisons des techniques de pointe de microscopie, et de biologie cellulaire et moléculaire afin de mieux comprendre le lien entre l'organisation du noyau et le maintien de la stabilité du génome. / The material that contains genetic information of human cells consists in linear chromosomes. The extremities of chromosomes are protected by a specific structure called telomeres. Telomeres are made of repeated DNA sequence, covered by special proteins that prevent cells to recognize extremities of their chromosomes as internal DNA break, thus not to perform unnecessary repair that will result in genome instability. Therefore, telomeres play a major role in genome protection. Chromosomes are spatially organized in the cell nucleus. This organization is important as positioning of chromosomes in the nucleus ensures proper regulatory functions of the genome, such as activation or repression of genes. During the cell division process, this organization is lost after nuclear membrane disassembly and the condensation of DNA, to allow correct segregation of chromosomes between daughter cells. After cell division, the nuclei of daughter cells are reformed, and nuclear membrane is reconstructed. The chromosomes are then relocated as in the mother cell. This mechanism of spatial memory is not well understood yet, but is key to maintain stability of the genome. A large proportion of telomeres are anchored to the nuclear membrane at the end of mitosis, and stay during nuclear envelope reformation. Our laboratory focuses on characterizing the role of telomere anchoring during this important phase of cell cycle. In particular, we want to understand this mechanism in normal cells and cells from patients with premature aging disease. This thesis aims to understand the impact of nuclear envelope abnormalities on the genetic material, in particular on telomere integrity, as telomeres protect genetic information. Here, we use microscopy approaches and techniques of molecular and cellular biology to better understand the link between nuclear organisation and genome stability maintenance.

Les patientes atteintes d’un cancer de l’ovaire à cellules claires (COCC) de stade avancé ont un très faible taux de survie après 5 ans à cause d’une forte résistance aux traitements. Depuis 30 ans, la stratégie thérapeutique du COCC consiste en une combinaison de carboplatine et paclitaxel (CP). Il est donc urgent de proposer de nouveaux traitements pour ce cancer. En étudiant une lignée cellulaire issue d’un COCC, nous avons observé que le traitement CP induisait un état de sénescence. Les cellules sénescentes ne prolifèrent plus mais peuvent impacter leur environnement en sécrétant un mélange complexe de molécules. Proposer de nouveaux traitements pour cibler les cellules sénescentes induites par la chimiothérapie nécessite de mieux connaître leurs caractéristiques. Dans ce but, nous avons étudié les protéines à la surface des cellules sénescentes à l’aide d’une méthode de protéomique de pointe. Nous avons trouvé que la protéine DNAJC5 est fortement augmentée à la surface des cellules sénescentes. Cette chaperonne est impliquée dans les mécanismes d’exo- et endocytose, ainsi que dans une voie de sécrétion non-conventionnelle des protéines. Nous avons cherché à savoir si cette voie était activée dans les cellules sénescentes, et avons également étudié l’impact de l’inhibition de DNAJC5 sur la protéotoxicité des cellules, ainsi que sur l’établissement de la sénescence. Nos premiers résultats suggèrent que DNAJC5 aurait un rôle dans la sénescence qui n’a encore jamais été observé. À long terme, cette découverte pourrait contribuer au développement de nouveaux traitement dans le COCC. / Patients treated for an advanced ovarian clear cell carcinoma (OCCC) have a poor 5-year survival rate due to treatment resistance. Since 30 years, the therapeutic strategy consists of a combination of carboplatin and paclitaxel (CP). It is of the upmost urgency to find new treatments against this cancer. We studied the impact of CP treatment on an OCCC cell line and observed that it induced a senescence state in the cells. Senescent cells do not proliferate anymore but have a huge impact on their microenvironment by secreting a complex mix of molecules. We need to know better the characteristics of chemotherapy-induced senescent cells to be able to target them with new treatments. Consequently, we studied the cell surface proteins of senescent cells with a cutting-edge proteomic method. We found that the protein DNAJC5 was upregulated at the cell surface of senescent cells. This chaperone is implicated in exo- and endocytosis mechanisms, as well as in a non-conventional secretion pathway. We wanted to know if this pathway was activated in senescent cells and we studied the impact of DNAJC5 inhibition on the cell proteotoxicity and on senescence establishment. Our first results suggest that DNAJC5 would have a role in senescence, which has never been observed. In the future, this discovery could contribute to the development of new treatments for the COCC.

Le facteur de transcription E4F1 fût initialement identifié comme une cible cellulaire de l'oncoprotéine virale E1A au cours de l'infection par l'adénovirus sérotype V. E4F1 est une protéine multifonctionelle essentielle au cours du développement embryonnaire précoce et joue des rôles importants dans l'équilibre entre prolifération/survie de différents types cellulaires, notamment des cellules souches. Au niveau moléculaire, E4F1 possède des activités transcriptionelles intrinsèques mais possède également une activité ubiquitine E3 ligase atypique dirigée contre d'autres facteurs de transcription tel que le suppresseur de tumeur p53. Récemment, il a été démontré qu'E4F1 régule les voies oncogéniques impliquant p53 et Rb qui jouent un rôle essentiel au cours de la sénescence cellulaire. La sénescence, qui est définie par un arrêt irréversible du cycle cellulaire, est considéré comme un mécanisme suppresseur de tumeurs essentiel au cours des phases précoces du développement tumoral. L'objectif de ma thèse a été d'évaluer le rôle d'E4F1 au cours de la sénescence cellulaire. Au travers d'études menées sur des fibroblastes humains primaires et des fibroblastes embryonnaires murins dérivés de souris génétiquement modifiées pour le gène E4F1, j'ai examiné comment la perturbation des activités d'E4F1 module l'initiation ou le maintien de la sénescence prématurée induit par l'oncogène RAS, la déplétion du membre de la famille polycomb Bmi1, ou par les dommages à l'ADN. Mes résultats suggèrent que la déplétion d'E4F1 protège partiellement contre l'induction de la sénescence alors que l'expression ectopique d'E4F1 accélère la sénescence par son implication dans la voie INK4A/ARF-p53. L'ensemble de mes résultats supportent la notion qu'E4F1 est un régulateur important de la sénescence cellulaire. / E4F1 was originally identified as a cellular target of the viral oncoprotein E1A during adenoviral infection. E4F1 is a multifunctional protein that is essential during early embryogenesis and plays important roles in the proliferation/survival balance of different cell types including stem cells. At the molecular level, E4F1 exhibits intrinsic transcriptional activities but also an ubiquitin E3 ligase function that targets other transcription factors, including the p53 tumor suppressor. Recent studies indicate that E4F1 impinge on several pathways, including the Rb and p53 pathways, that are known to influence cellular senescence, an irreversible state of cell cycle arrest that is considered to be an essential tumor suppressor mechanism during early steps of tumorigenesis. The objective of my thesis was to evaluate the roles of E4F1 during cellular senescence. Using human primary fibroblasts and mouse embryonic fibroblasts derived from genetic ally engineered mouse models, I investigated how perturbations of E4F1 activities modulated the initiation or the maintenance of premature senescence induced by oncogenic Ras, depletion of the polycomb member Bmi1 or DNA damage. My results suggest that E4F1 depletion partly protects from the induction of cellular senescence whereas ectopic expression of E4F1 accelerates premature senescence through its implication in the Ink4a/ARF-p53 pathway. Altogether, my results support the notion that E4F1 is an important regulator of cellular senescence.