Le mélanome, la tumeur cutanée la plus agressive, est devenu un problème majeur de santé publique dans de nombreux pays. Diagnostiqué précocement, il peut être traité par excision chirurgicale, mais le pronostic pour les mélanomes plus avancés est très mauvais car cette tumeur est résistante à toutes les thérapies utilisées à ce jour. Dans le but de développer de nouvelles thérapies pour traiter cette tumeur, nous étudions les voies de signalisation qui jouent un rôle prépondérant dans la prolifération, la survie et la différenciation des mélanocytes et des mélanomes. Il s’agit de la voie des MAPK, la voie PI3K et la voie de l’AMP cyclique (AMPc). Nous avons tout d’abord démontré que certaines phosphodiestérases (PDE ; les inhibiteurs physiologiques de la voie de l’AMPc) sont surexprimées dans les lignées de mélanomes et inhibent ainsi la différenciation de ces cellules. La surexpression des PDEs est nécessaire à la transformation des mélanocytes par l’oncogène Ras alors que la réactivation de la voie de l’AMPc dans les lignées de mélanome inhibe leur prolifération. Ces données suggèrent qu’une stratégie thérapeutique qui aurait pour objectif de stimuler la différenciation des mélanomes en réactivant la voie de l’AMPc pourrait permettre d’inhiber leur prolifération. Nous avons par ailleurs montré que la protéine kinase B-Raf, qui est fréquemment mutée dans les mélanomes, était cependant inactivée dans les mélanomes contenant une mutation de Ras. Nous avons démontré que cette inhibition était due à une régulation négative de B-Raf par son substrat Erk. En effet, Erk phosphoryle B-Raf sur sa partie amino-terminale pour empêcher son interaction avec Ras. Ce mécanisme de régulation négative de B-Raf force ces lignées de mélanomes à utiliser l’isoforme C-Raf. Ce travail a des conséquences sur le traitement du mélanome. En effet, si B-Raf n’est pas utilisé pour l’activation de la voie des MAPK dans les mélanomes mutés N-Ras, les inhibiteurs de B-Raf en développement clinique seront inefficaces dans ces cancers. Nous avons par ailleurs démontré qu‘un inhibiteur des kinases B-Raf et C-Raf, en développement clinique (Sorafenib), induisait l’activation de ces kinases par hétérodimérisation en régulant leur phosphorylation. Ces résultats mettent en évidence de nouveaux mécanismes de régulation des proto-oncogènes B-Raf et C-Raf qui pourraient jouer un rôle important dans la résistance des mélanomes aux inhibiteurs de Raf qui sont actuellement en développement clinique. / Melanoma, the most aggressive skin tumor, has become a major public health problem in many countries. Diagnosed early, it can be treated by surgical excision, but the prognosis for advanced melanoma is very poor because the tumor is resistant to all therapies used today. In order to develop new therapies to treat this tumor, we study the signaling pathways that play a major role in the proliferation, survival and differentiation of melanocytes and melanoma. These are the MAPK, PI3K pathway and the cyclic AMP (cAMP). We first demonstrated that some phosphodiesterases (PDEs; physiological inhibitors of cAMP pathway) are overexpressed in melanoma lines and thus inhibit the differentiation of these cells. Overexpression of PDEs is necessary for melanocyte transformation by oncogenic Ras when the reactivation of the cAMP pathway in melanoma lines inhibits their proliferation. These data suggest a therapeutic strategy that would aim to stimulate the differentiation of melanoma by reactivating the cAMP pathway could help to inhibit their proliferation. We have also shown that the protein kinase B-Raf, which is frequently mutated in melanoma, however, was inactivated in melanomas containing a mutation of Ras. We demonstrated that this inhibition was due to a downregulation of B-Raf by Erk substrate. Indeed, Erk phosphorylates B-Raf on its amino-terminal to prevent its interaction with Ras. This negative regulatory mechanism of B-Raf melanoma is forcing these lines to use isoform C-Raf. This work has implications for the treatment of melanoma. Indeed, if B-Raf is not used for the activation of MAPK in N-Ras mutated melanoma, the B-Raf inhibitors in clinical development will be ineffective in these cancers. We also demonstrated that a kinase inhibitor of B-Raf and C-Raf, which is in clinical development (Sorafenib), induces the activation of these kinases by heterodimerization in regulating their phosphorylation. These results reveal new mechanisms of regulation of proto-oncogene B-Raf and C-Raf, which could play an important role in the resistance of melanoma to Raf inhibitors, which are currently in clinical development.

Les cancers de l’ovaire présentent un taux de survie à 5 ans inférieur à 40% et constituent la principale cause de décès par cancer gynécologique dans le monde. Ce sombre pronostic s’explique par un diagnostique tardif (du à un développement asymptomatique dans les premiers stades) et une résistance aux traitements existants et souligne la nécessité de développer de nouvelles approches thérapeutiques. La découverte ces dernières années, d’un nombre important de lncRNAs a permis d’ouvrir de nouvelles perspectives pour la recherche en oncologie. Peu d’études ont à ce jour exploré leur implication dans la chimiorésistance, a fortiori dans les cancers de l’ovaire. Parmi ces lncRNAs, ‘UCA1’ exerce de multiples fonctions oncogéniques par des mécanismes encore peu décrits. Son expression constitue un facteur de mauvais pronostique dans diverses tumeurs malignes dont les cancers de l’ovaire. Nous avons pu démontrer un rôle de ceRNA pour le miR-27a-5p, qui une fois libéré suite à l’inhibition d’UCA1, régule négativement UBE2N, une cible directe. UBE2N est un acteur connu des voies de réparation de l’ADN et de la régulation de la voie NF-kB, et son inhibition dans nos modèles entraîne une augmentation de l’expression de BIM et perturbe les mécanismes de réparation de l’ADN, sensibilisant des cellules cancéreuses ovariennes à l’action des sels de platine et des PARPi. L’inhibition d’UBE2N sensibilise également aux sels de platine plusieurs cultures organoïdes tridimensionnelles dérivées de patientes, et pourrait ainsi constituer une stratégie thérapeutique innovante pour lutter contre la chimiorésistance dans le cancer de l'ovaire. / Ovarian cancers present a 5-year survival rate of under 40% and are the leading cause of death from gynecological cancer worldwide. This poor prognosis is explained by a late diagnosis (due to asymptomatic development in the early stages) and resistance to existing treatments and highlights the need to develop new therapeutic approaches. The discovery in recent years of a significant number of lncRNAs has opened up new opportunities for oncology research. Few studies have so far explored their involvement in chemoresistance, let alone ovarian cancer. Among these lncRNAs, 'UCA1' performs multiple oncogenic functions through mechanisms not yet well described. Its expression is a factor of poor prognosis in various malignant tumours including ovarian cancers. We were able to demonstrate a role of ceRNA for miR-27a-5p, which when released following the inhibition of UCA1, negatively regulates UBE2N, a direct target. UBE2N is a known actor in DNA repair pathways and NF-kB pathway regulation, and its inhibition in our models leads to an increase in BIM expression and disrupts DNA repair mechanisms, sensitizing ovarian cancer cells to the action of platinum salts and PARPi. The inhibition of UBE2N also sensitizes to platinum salts, several three-dimensional organoid cultures derived from patients, thus may provide an innovative therapeutic strategy to combat chemoresistance in ovarian cancer.

Les Epidermolyses Bulleuses Dystrophiques (EBD) sont des génodermatoses rares et sévères transmises sur un mode autosomique récessif (EBDR) ou dominant (EBDD), dues à une perte de l’adhésion dermo-épidermique. Les patients atteints d’EBD souffrent de décollements bulleux cutanéo-muqueux qui menacent le pronostic fonctionnel et vital dans les formes les plus graves. Toutes les formes d’EBD sont dues à des mutations du gène COL7A1 codant pour le collagène VII qui est le constituant des fibres d’ancrage assurant l’adhésion de l’épiderme au derme. Il n’existe actuellement pas de thérapie satisfaisante des EBD. La première partie de ma thèse visait à démontrer la faisabilité d’une approche thérapeutique par saut d’exon des EBDR. Cette stratégie consiste à exciser l’exon porteur de la mutation durant le processus d’épissage, afin de restaurer l’expression d’une protéine fonctionnelle. Les exons 73 et 80 de COL7A1 sont particulièrement intéressants car ils sont le siège de mutations récurrentes et que leur excision préserve le cadre ouvert de lecture. Nous avons dans un premier temps démontré le caractère non indispensable des séquences codées par ces exons in vivo en utilisant un modèle de xénogreffe de peau humaine EBDR reconstruite, génétiquement modifiée à l’aide de vecteurs rétroviraux exprimant l'ADNc de COL7A1 délété des séquences des exons 73 ou 80. Puis, j’ai pu établir que la transfection d’oligoribonucléotides antisens (AONs) dirigés contre certaines séquences régulatrices de l’épissage permettait d’induire le saut en phase de ces exons dans des cellules primaires de patients EBDR, avec une efficacité atteignant 90% de saut d’exon. Les analyses par western blot et immunocytofluorescence après transfection ont permis de mettre en évidence une réexpression significative du collagène VII (jusqu’à 25%) dans les cellules de trois patients EBDR. Enfin, j’ai pu démontrer la réexpression du collagène VII in vivo, après injection de différentes doses d’AONs dans des peaux équivalentes générées avec des cellules de patients et greffées sur des souris immunodéficientes. Dans la seconde partie de ma thèse, j’ai étudié une famille EBD particulière, dont les deux enfants atteints présentaient une EBD beaucoup plus sévère que leur mère et leur grand père maternel, atteints d’une forme modérée d’EBDD. Le séquençage des 118 exons de COL7A1 et des régions d’épissage adjacentes a permis d’identifier une seule mutation dominante c.6698G>A (p.Gly2233Asp) dans l’exon 84, à l’état hétérozygote chez les quatre sujets. A partir de l’étude des transcrits paternels, j’ai pu identifier une nouvelle mutation c.2587+40G>A dans l’intron 19 de COL7A1, qui active un site donneur cryptique dans l’intron 19, entraînant sa rétention partielle et la formation d’un codon stop prématuré. La confirmation de la présence de cette seconde mutation, récessive, dans l’ADN des deux enfants a ainsi permis d’expliquer les différences phénotypiques observées, les deux enfants atteints étant hétérozygotes composites pour une mutation dominante et une mutation récessive de COL7A1. Cette mutation récessive constitue la mutation intronique la plus distante des sites consensus d’épissage de COL7A1 et souligne l’importance de l’étude des ARNm pour la recherche de mutations dans le cadre des EBD. Dans une dernière partie de ma thèse, j’ai débuté la caractérisation d’un modèle murin knock-in d’EBDR développé par notre laboratoire, qui mime certaines des caractéristiques phénotypiques des patients EBDR. Mon travail a permis de démontrer in vivo la faisabilité de l’approche par saut d’exons pour COL7A1. Cette première étape importante conduit à développer des études de preuve de principe et de toxicologie dans des modèles animaux, dans la perspective d’une transition vers la clinique. Il illustre également les variations pathologiques d’épissage pouvant faire l’objet d’approches thérapeutiques similaires. / Dystrophic Epidermolysis Bullosa (DEB) is a group of rare and severe genetic skin disorders, inherited in a dominant (DDEB) or recessive (RDEB) manner, and characterised by loss of adhesion between the epidermis and the underlying dermis. DEB patients suffer from severe blistering of the skin and mucosae after mild traumas, and in the most severe forms, DEB can be life-threatening. DEB is caused by mutations in the COL7A1 gene encoding type VII collagen that assembles into anchoring fibrils forming key dermo-epidermal adhesion structures. To date, there is no specific treatment for DEB. The first part of my thesis was to develop exon skipping as a therapeutic approach for RDEB. In this work, exon skipping strategy consists in modulating the splicing of a premessenger RNA to induce the skipping of a mutated exon and lead to the synthesis of a shorter but functional protein. Exons 73 and 80 of COL7A1 are of particular interest since they carry many recurrent mutations and their excision preserves the open reading frame. In first instance, we have demonstrated the dispensability of these exons for type VII collagen function in an in vivo xenograft model using RDEB cells transduced with retroviral vectors containing COL7A1 cDNAs, deleted of the sequences of exon 73 or 80. I have subsequently transfected primary RDEB keratinocytes and fibroblasts with antisense oligoribonucleotides (AONs) targeting key splicing regulatory elements of these exons, and achieved efficient skipping of these exons (up to 90%). Western blot and immunocytofluorescence experiments demonstrated significant type VII collagen re-expression (up to 25% of the normal amount) in cells from three RDEB patients. Finally, I have generated skin equivalents with cells of these patients, grafted them on immunodeficient mice and injected different doses of AONs in the grafts, and I have demonstrated type VII collagen re-expression in vivo. In the second part of my thesis, I have studied the case of a particular DEB family, in which two affected children presented a DEB much more severe than their mother and maternal grandfather, suffering from a mild form of DDEB. Sequencing of the 118 exons ofCOL7A1 and of their flanking splice sites, lead to the identification of a single dominant mutation c.6698G>A (p.Gly2233Asp) in exon 84, at the heterozygous state in the four individuals. By carrying out analyses on the paternal transcripts, I have identified a novel c.2587+40G>A recessive mutation in intron 19, which activates a cryptic donor splice site in this intron, leading to its partial retention and to the formation of a premature termination codon. I confirmed the presence of this second, recessive, mutation in the DNA of the two affected children, thus providing an explanation for the observed intrafamilial phenotypic variability: the two affected offsprings being compound heterozygotes for a dominant mutation and a recessive mutation in COL7A1. This novel mutation is the deepest intronic mutation found in COL7A1 so far, and emphasizes the importance of studying COL7A1 at the transcripts level to unravel intronic mutations, understand their molecular consequences and their involvement in the development of the disease. In the last part of my thesis, I have started the characterisation of a knock-in murine model of RDEB generated by our laboratory, which mimics some of the phenotypic characteristics of RDEB patients. My thesis work provided the in vivo demonstration of the feasibility of an exon skipping therapeutic approach for COL7A1. This first important step leads to development of proof of concept studies and toxicological studies in different animal models, with the aim of a clinical translation. It also illustrates the pathological splicing alterations that could benefit from similar approaches.

Les mutations dans le génome mitochondrial humain sont souvent associées à de graves maladies neuromusculaires. Mon projet de thèse a consisté tout d’abord au développement d’une stratégie thérapeutique basée sur l’import mitochondrial de molécules d’ARN. J’ai pu démontrer que l’expression stable de molécules d’ARN recombinantes dans les cellules humaines permet de diminuer le taux de mutations pathogéniques de l’ADN mitochondrial. Dans une seconde partie, j’ai élaboré une nouvelle méthode, CoLoC-seq, permettant l’identification à grande échelle des ARN localisés dans les mitochondries. En appliquant cette méthode sur des cellules humaines, j’ai pu confirmer l’adressage mitochondrial de certains ARN cytosoliques non-codant et identifier de nouveaux ARN potentiellement importés. Ces données permettront d’élargir les connaissances sur les voies d’adressage mitochondrial des ARN, leurs mécanismes et leur régulation, et d’optimiser les stratégies thérapeutiques basées sur l’import d’ARN. / Mutations in the human mitochondrial genome are often associated with severe neuromuscular disorders. The first part of my thesis project consisted in the development of a therapeutic strategy based on the mitochondrial import of RNA molecules. I demonstrated that the stable expression of recombinant RNA molecules in human cells induced the decrease of the pathogenic mutation load in mitochondrial DNA. In the second part, I developed a nex method, CoLoC-seq, for the large-scale identification of RNA species localized in the mitochondria. By applying this method to human cells, I confirmed the mitochondrial targeting of some non-coding cytosolic RNAs and identified new potentially imported RNAs. These data will broaden the knowledge on the pathway of RNA targeting into the mitochondria, its mechanisms and regulation, and will allow optimization of the therapeutic strategies based on RNA import.

Les mitochondries sont impliquées dans de nombreuses voies métaboliques, et des mutations au sein de leur génome (ADNmt) conduisent à l’apparition de nombreuses pathologies. A l’heure actuelle, il n’existe aucun traitement contre ces affections mais différentes pistes thérapeutiques sont envisagées. L’objectif de ce travail a consisté en la mise au point d’une telle stratégie, dite anti-réplicative via l’exploitation de la voie d’import naturelle des ARN dans les mitochondries. De petits ARN artificiels importables dans les mitochondries humaines ont ainsi été utilisés comme vecteurs pour y importer une séquence capable de s’hybrider spécifiquement à l’ADNmt mutant et d’en stopper sa réplication. Les résultats obtenus ont permis de prouver la validité de cette stratégie vis-à-vis d’une large délétion et de mutations ponctuelles liées à divers cas pathologiques et de caractériser l’effet de modifications chimiques sur la stabilité, l’import et l’efficacité de ces ARN recombinants. / Mitochondria are involved in many metabolic pathways, and mutations in their genome (mtDNA) can cause a wide range of human disorders. No efficient treatment against these pathologies is currently available. The objective of this work consisted in the development of a therapeutic approach, called anti-replicative, based on the use of the natural pathway of RNA import into mitochondria. Small artificial RNA molecules able to be imported into human mitochondria have been used as vectors to address oligoribonucleotides capable to hybridize specifically to mutant mtDNA and to stop its replication. The effect of various chemical modifications on the stability, import and efficiency of these recombinant RNA has been characterized. All the data obtained prove the validity of the anti-replicative strategy for mtDNA containing a large deletion or pathogenic point mutations and can be considered as an important step to further develop an efficient therapy of mitochondrial diseases.

Les cellules β pancréatiques synthétisent et sécrètent l'insuline, seule hormone hypoglycémiante de l'organisme. Dans le cas du diabète de type 2, du diabète de type 1 et suite à une greffe d'îlots de Langherans, on observe une diminution drastique de cette masse fonctionnelle β. L'hyperglycémie chronique et la libération de cytokines proinflammatoires jouent un rôle cytotoxique prépondérant dans ces phénomènes. Dans le but de préserver ou de restaurer cette masse fonctionnelle β chez les patients diabétiques, notre objectif était d'identifier des outils permettant de protéger des effets délétères de l'hyperglycémie chronique et des cytokines proinflammatoires, en s'intéressant à 3 cibles potentielles. Nous montrons tout d'abord que les activités du système ubiquitine protéasome (UPS), impliqué dans la dégradation de protéines, sont altérées en condition d'hyperglycémie chronique. Ces altérations sont corrélées à l'émergence d'un programme apoptotique au sein des cellules β. L'activation du récepteur du GLP-1 (Glucagon-Like Peptide-1), stratégie thérapeutique majeure dans le diabète de type 2, protège l'UPS des effets délétères de l'hyperglycémie chronique. Le facteur de transcription CREB (cAMP Response Element Binding Protein), essentiel pour la survie et la fonction des cellules β, est dégradé par l'hyperglycémie chronique et l'inflammation. Nous montrons que la prévention de sa dégradation prévient les effets de l'hyperglycémie chronique, mais pas de l'inflammation. Ces observations nous ont amenés à étudier la MAP3 kinase Tpl2 (Tumor progression locus 2), impliquée, notamment via l'activation de ERK1/2 (Extra-cellular Regulated Kinases 1/2), dans les processus inflammatoires d'autres types cellulaires. Nous montrons que Tpl2 est exprimé dans la lignée cellulaire β INS-1E, et dans les îlots murins et humains, et qu'elle gouverne spécifiquement l'activation des kinases ERK1/2 induite par les cytokines proinflammatoires IL-1β, TNFα et IFNγ. Cette protéine est surexprimée dans des conditions d'inflammation (in vitro et modèle de diabète murin). L'inhibition de Tpl2 protège contre l'apoptose induite par les cytokines, dans les INS-1E et les îlots de souris et restaure la capacité sécrétrice d'insuline des ilots de souris altérée suite à une exposition aux cytokines. En combinaison avec un analogue du GLP-1, l'inhibition pharmacologique de cette kinase protège totalement contre les effets délétères des cytokines sur la fonction et la survie des îlots humains. Ces données suggèrent que l'inhibition pharmacologique de la kinase Tpl2, seule ou en combinaison avec un analogue du GLP-1, pourrait constituer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour protéger contre l'altération de la masse fonctionnelle β pouvant survenir chez des patients diabétiques de type 2 ou après la transplantation d'îlots. / Pancreatic β cells synthesize and secrete insulin, the sole hormone of the organism able to reduce glycemia. In the course of type 2 and type 1 diabetes, and after islet transplantation, there is a drastic loss of function and mass of these cells. Among the common origins of this decrease, chronic hyperglycemia and the release of proinflammatory cytokines play major roles. With the aim to preserve or to restore this functional β cell mass in diabetic patients, our objective was to identify tools able to protect against deleterious effects of these two phenomenons, interesting in three potential targets. We first demonstrated that the ubiquitin-proteasome system (UPS) activities, that degrade proteins, are altered in β cells exposed to chronic hyperglycemia, and correlated with apoptosis. Activation of the GLP-1 (Glucagon-Like Peptide-1) receptor, a key therapeutic strategy in type 2 diabetes, protects UPS from deleterious effects of chronic hyperglycemia. The transcription factor CREB (cAMP Response Element Binding Protein), crucial for β cell survival and function, is involved in deleterious effects of chronic hyperglycemia and inflammation. We demonstrated that prevention of CREB degradation protects β cells from chronic hyperglycemia, but not from the deleterious effects of the proinflammatory cytokines. These observations prompted us to study the MAP3 kinase Tpl2 (Tumor progression locus 2), known to be implicated in inflammatory process in other cell types, through the activation of the kinases ERK1/2 (Extra-cellular Regulated Kinases 1/2). We showed that Tpl2 is expressed in INS-1E clonal β cells and in mouse and human islets, and that it governs specifically the activation of ERK1/2 in response to proinflammatory cytokines IL-1β, TNFα and IFNγ. This protein is overexpressed by inflammatory conditions and in a rat type 2 diabetes model. Inhibition of Tpl2 protects against cytokine-induced apoptosis in INS-1E and in mouse islets. Furthermore, the capacity of mouse islets to secrete insulin in response to glucose, that is altered by a chronic exposure to cytokines, is restored by Tpl2 inhibitor. Finally, we showed that in combination with GLP-1 analog (Exendin-4), Tpl2 inhibitor can entirely restore the survival and function in human islets cultured in pro-inflammatory conditions. These results suggest that pharmacological inhibition of Tpl2, alone or in combination with Exendin-4, may be novel therapeutic strategies to alleviate β-cell failure observed in Type 2 diabetes and islets transplantation.

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie auto-immune inflammatoire chronique qui détériore la myéline centrale des patients. Des progrès ont été réalisés dans le traitement de la SEP mais il n'existe pas encore de neuroprotecteurs efficaces contre les dommages axonaux entraînant un lourd handicap. Ce travail de thèse a évalué le potentiel du XBD173, un ligand du translocator protein contrôlant la neurostéroïdogenèse et la neuroinflammation, à améliorer les symptômes dans un modèle de SEP induit par la protéolipide-protéine (souris EAE-PLP) qui mime la forme rémittente-récurrente de la SEP (85% des patients). Nos résultats montrent qu'à faible dose, le XBD173, qui diminue les taux sériques d’interleukines pro-inflammatoires et empêche la répression des marqueurs myélinique et axonal, améliore aussi la symptomatologie des souris EAE-PLP. L'effet bénéfique du XBD173 contre les signes cliniques est reproduit chez les souris EAE-MOG mimant la forme progressive de la SEP. La thèse ouvre des perspectives pour l'élaboration de stratégies efficaces contre la SEP sans induire d'effets secondaires majeurs. / Multiple sclerosis (MS) is a chronic inflammatory autoimmune disease affecting the central myelin. Progress has been made for MS treatment, but effective neuroprotective drugs against MS-evoked axonal damages and severe disability are still missing. This thesis assessed the potential of XBD173, a ligand of the translocator protein controlling neurosteroidogenesis and neuroinflammation, to improve symptoms in the proteolipid protein-induced MS model (EAE-PLP mice) that mimics the relapsing-remitting form affecting 85% of MS patients. Our results show that XBD173 at low dose decreases serum levels of pro-inflammatory interleukins, prevents the repression of myelin and axonal markers, and also ameliorates clinical deficits in EAE-PLP mice. The beneficial effect of XBD173 against clinical symptoms was also observed in the EAE-MOG mice mimicking the progressive MS. Promising perspectives are open for the development of effective strategies against MS with little or no serious side effects.

Les cancers MSI (Microsatellite Instable) sont caractérisés par un niveau élevé d'instabilité des séquences répétées de l'ADN, les microsatellites, suite à l'inactivation du système MMR (Mismatch Repair). L'étude de la carcinogenèse MSI a révélé des mutations somatiques (délétion/insertion) de nombreux gènes sur des microsatellites codants, qui décalent le cadre de lecture et engendrent la production de protéines tronquées dont la fonction est le plus souvent perdue. Ces altérations affectent des gènes suppresseurs de tumeurs ou apparentés agissant au niveau de voies de signalisation en rapport avec l'oncogenèse, et sont sélectionnées lorsqu'elles promeuvent le développement tumoral. Ces travaux font état de la découverte de la première mutation d'une chaperonne dans une pathologie tumorale, affectant l'oncogène codant pour HSP110 (Heat Shock Protein) sur un microsatellite non-codant intronique situé dans un site accepteur d'épissage. Cette mutation, conduisant à un saut d'exon, est inéluctable et bi-allélique dans l'ADN tumoral, et entraîne la perte des activités oncogéniques d'HSP110 dans les cellules cancéreuses (effet pro-apoptotique, chimio-sensibilisant, antiprolifératif et de ralentissement de la croissance tumorale). Ces résultats remettent en question les mécanismes de l'oncogenèse MSI et le caractère oncogénique de l'instabilité microsatellitaire. Au niveau physiopathologique et clinique, ils pointent HSP110 comme cible pronostique (facteur prédictif de réponse à la chimiothérapie) et thérapeutique. Je propose une approche de traitement pour les patients avec une tumeur MSI, visant à exacerber le caractère délétère de cette mutation dans les cellules tumorales. / MSI cancers (MicroSatellite Instability) are characterized by widespread instability of DNA repeated sequences, known as microsatellites, due to MMR system (Mismatch Repair) deficiency. Since the detection of this tumor phenotype, most of the oncogenic events reported in these tumors are somatic mutations (1-2 bp insertions or deletions) that affect coding DNA repeats, resulting in frameshifts and inactivation of the corresponding proteins. They accumulate in tumor cells due to positive selection during the MSI-driven tumorigenic process when they promote tumor development by inactivating genes with tumor suppressor-related functions. This work reports the first somatic mutation of a chaperone protein in a cancer so far, i.e. HSP110 (Heat Shock Protein) in MSI colorectal cancer. This mutational event consists in the somatic deletion of the intronic microsatellite, located in the splice acceptor site of HSP110. We demonstrate that it is almost systematic and bi-allelic in these cancers, leading to inactivation of the oncogenic functions of the HSP110 chaperone (pro-apoptotic and anti-proliferative impact leading to chemosensitization of tumor cells and tumor growth decrease). Our findings support an unexpected and paradoxical anticancer impact of the microsatellite instability-driven pathway in mismatch repair-deficient colon cancer. From a pathophysiological and clinical point of view, they highlight HSP110 as a putative relevant prognostic marker (improvement of patients’ response to chemotherapy) and therapeutic target. According to these findings, I propose a therapeutic strategy targeting HSP110 and its mutant for personalized medicine of MSI colon cancer patients.

Moduler l’agrégation de protéines amyloïdes est thérapeutiquement pertinent (p. ex. la polyneuropathie amyloïde familiale traitée avec le Tafamidis). Cependant, pour de nombreuses amyloïdoses, il n’existe pas encore de modulateur d'agrégation efficace pour thérapie. Il a été récemment montré que combiner des composés qui modulent l’agrégation d’amyloïdes peut résulter en des effets synergiques. Une stratégie de criblage combinatoire, pour identifier des cocktails synergiques de composés, pourrait donc conduire à une percée thérapeutique pour de nombreuses amyloïdoses. Cependant, les technologies à haut débit existantes ne sont pas adaptées pour le criblage combinatoire.J’ai développé SynAggreg – une technologie in vitro à haut débit très sensible, précise, reproductible, peu coûteuse et flexible - qui permet d'identifier à la fois des inhibiteurs et des accélérateurs d'agrégation, de caractériser leur mécanisme d'action sur la cinétique d'agrégation et de les classer par leur efficacité. SynAggreg est également la première technologie adaptée au criblage combinatoire et pour l’étude d’effets synergiques de manière fiable. Enfin, cette nouvelle technologie peut être facilement adaptée à plusieurs amyloïdoses en remplaçant la partie amyloïde de la protéine de fusion par des techniques de biologie moléculaire. Ainsi, SynAggreg apparaît comme une boîte à outils pour la recherche fondamentale et appliquée et possède un fort potentiel de valorisation. / Modulating amyloid proteins aggregation is therapeutically relevant (e.g. the familial amyloid polyneuropathy treated with Tafamidis). However, for many amyloidoses, there is yet no efficient aggregation modulator for therapy. It was recently shown that combining compounds that modulate the aggregation of amyloids can result in synergistic effects. A combinatorial screening strategy to identify synergistic cocktails of compounds could thus lead to a therapeutic break through for many amyloidoses. However, existing high-throughput technologies are not adapted for combinatorial screening.I developed SynAggreg - a very sensitive, accurate, reproducible, cost effective, flexible and high-throughput in vitro technology - which allows identifying both aggregation inhibitors and accelerators, characterizing their mechanism of action on aggregation kinetics and ranking them by their efficiency. SynAggreg is also the first technology suitable for combinatorial screening and for studying reliably synergistic effects of combinations of compounds. Finally, this new technology can be easily adapted to several amyloidoses by replacing the amyloid part of the fusion protein with molecular biology techniques. Thus, SynAggreg appears as a toolbox for fundamental and applied research, and has a high potential for valorization.