A l'origine de l'hématopoïèse se trouve les cellules souches hématopoïétiques (CSH). Elles constituent un pool de cellules rares présentes dans la moelle osseuse aux niveaux de zones particulières de l'os appelées niche. Les cellules de la niche produisent des cytokines, telles que la thrombopoïétine (TPO), qui régulent les CSH en contrôlant leur quiescence et leur auto-renouvellement. Peu de choses sont connues sur les mécanismes mis en place par la CSH et son environnement pour faire face aux dommages de l'ADN, notamment induits lors de radio- ou chimio-thérapies. Durant cette étude, nous avons mis en évidence un nouveau rôle de la TPO et de son récepteur Mpl dans la réparation de l'ADN des CSH en réponse à des stress génotoxiques. Les CSH déficientes ou haplo-insuffisantes pour Mpl, ou les CSH sauvages et cultivées en absence de TPO, présentent un défaut de réparation et une instabilité génomique. En réponse à l'irradiation, la TPO potentialise l'activation de la voie NF-kB qui permet l'induction du gène précoce Iex-1. La TPO est également l'activateur majeur de la voie ERK dans les CSH. IEX-1 et pERK forment un complexe tripartite avec DNA-PK, une protéine clé de la voie Non Homologous End Joining (NHEJ). La DNA-PK est fortement activée par la TPO, ce qui augmente la fidélité et l'efficacité de la voie NHEJ et permet d'améliorer l'intégrité génomique des CSH. Par ailleurs, nous montrons qu'une simple injection de TPO ou de son agoniste Romiplostim, avant irradiation ou injection de doxorubicine, limite la mutagénèse des CSH et leur perte de fonction associée. Cet effet est spécifique de la TPO, d'autres cytokines comme le SCF et le Flt3-L, n'ont aucun effet sur la réparation. Ces résultats montrent que la TPO contrôle directement les voies de signalisation aboutissant à la réparation de l'ADN des CSH. Ils ouvrent des perspectives nouvelles pour l'utilisation des agonistes de la TPO comme adjuvant protecteur avant radio- ou chimiothérapie pour minimiser les risques de développement de leucémies aigües myéloïdes secondaires. L'expression de Mpl étant haploinsuffisante pour la fonction de réparation de l'ADN, ces résultats suggèrent que Mpl pourrait être tumeur suppresseur en réponse aux traitements chimio-ou radio-thérapeutiques.

A l’origine de l’hématopoïèse se trouve les cellules souches hématopoïétiques (CSH). Elles constituent un pool de cellules rares présentes dans la moelle osseuse aux niveaux de zones particulières de l’os appelées niche. Les cellules de la niche produisent des cytokines, telles que la thrombopoïétine (TPO), qui régulent les CSH en contrôlant leur quiescence et leur auto-renouvellement. Peu de choses sont connues sur les mécanismes mis en place par la CSH et son environnement pour faire face aux dommages de l’ADN, notamment induits lors de radio- ou chimio-thérapies. Durant cette étude, nous avons mis en évidence un nouveau rôle de la TPO et de son récepteur Mpl dans la réparation de l’ADN des CSH en réponse à des stress génotoxiques. Les CSH déficientes ou haplo-insuffisantes pour Mpl, ou les CSH sauvages et cultivées en absence de TPO, présentent un défaut de réparation et une instabilité génomique. En réponse à l’irradiation, la TPO potentialise l’activation de la voie NF-kB qui permet l’induction du gène précoce Iex-1. La TPO est également l’activateur majeur de la voie ERK dans les CSH. IEX-1 et pERK forment un complexe tripartite avec DNA-PK, une protéine clé de la voie Non Homologous End Joining (NHEJ). La DNA-PK est fortement activée par la TPO, ce qui augmente la fidélité et l’efficacité de la voie NHEJ et permet d’améliorer l’intégrité génomique des CSH. Par ailleurs, nous montrons qu’une simple injection de TPO ou de son agoniste Romiplostim, avant irradiation ou injection de doxorubicine, limite la mutagénèse des CSH et leur perte de fonction associée. Cet effet est spécifique de la TPO, d’autres cytokines comme le SCF et le Flt3-L, n’ont aucun effet sur la réparation. Ces résultats montrent que la TPO contrôle directement les voies de signalisation aboutissant à la réparation de l’ADN des CSH. Ils ouvrent des perspectives nouvelles pour l’utilisation des agonistes de la TPO comme adjuvant protecteur avant radio- ou chimiothérapie pour minimiser les risques de développement de leucémies aigües myéloïdes secondaires. L’expression de Mpl étant haploinsuffisante pour la fonction de réparation de l’ADN, ces résultats suggèrent que Mpl pourrait être tumeur suppresseur en réponse aux traitements chimio-ou radio-thérapeutiques. / Hematopoietic stem cells (HSC) are at the beginning of hematopoeisis. They constitute a pool of rare cells in bone marrow in specifics zones of bones called niche. Niche’s cells produce cytokines, like thrombopoietin (TPO). These cytokines regulates HSC by controlling quiescence and self-renewal. Few are known about mechanism used by HSC and its environment to prevent DNA damage, and especially those induced by radio- or chemo-therapies. In this study, we discover a new role of TPO and its receptor Mpl in DNA repair of HSC in response to genotoxic stress. HSC without Mpl, or wild type HSC cultured without TPO, show an important defect of DNA repair and genomic instability. In response to irradiation, TPO increases activation of NF-KB pathway that increases induction of IEX-1 early gene. TPO is also the major activator of ERK pathway in HSC. IEX-1 and p-ERK can form a tripartite complex with DNA-PK, a key protein of Non homologous end joining pathway (NHEJ). DNA-PK is fully activated by TPO which increase fidelity and efficacy of NHEJ pathway leading to better genomic integrity of HSC. We also show in this study that a simple injection of TPO or Romiplostim before irradiation or Doxorubicin injection, decrease mutagenesis of HSC and their loss of function associated. This effect of TPO is specific of TPO because other cytokines like SCF or Flt3-L have no effect on the DNA repair. These results show that TPO can directly control signaling pathway leading to repair of HSC’s DNA and open new avenues for TPO agonist using. They can be used to protect HSC before radio- or chemo-therapies and to minimize development of secondary acute myeloid leukemia. Expression of Mpl being haplo-insufficient for DNA repair functions, this result suggests that Mpl could be a tumor suppressor in response to radio- or chemo-therapies treatments.

Il est désormais admis que le caractère invasif d'une tumeur est lié, non seulement, au génotype des cellules cancéreuses, mais aussi à leurs interactions avec le microenvironnement tumoral (MT). Au sein du MT, une déstabilisation de la matrice stromale favorise la progression tumorale et la dissémination métastatique. Le remaniement de la matrice extracellulaire est souvent piloté par des enzymes protéolytiques. En revanche, les effets de l'inhibition de la formation de cette matrice sont peu étudiés. C’est dans cette optique que nous nous sommes intéressés à la protéine C (PC) et son récepteur endothélial (EPCR) et à leur rôle dans la tumorigenèse des leucémies et des cancers solides.L’EPCR est exprimé par un grand nombre de lignées cellulaires cancéreuses. Il est aussi détecté dans le compartiment tumoral chez des patients atteints de pathologie tumorale. Son gène est hautement conservé. Il possède cependant plusieurs polymorphismes. Un de ces SNPs (single nucleotide polymorphism) - 6936A/G - se traduit par la libération d'une forme soluble circulante de l'EPCR (EPCRs) résultant de la protéolyse de la forme membranaire. Chez des patients leucémiques, une fréquence élevée du SNP 6936A/G est observée et associée à la survenue de thrombose. D'autre part, l’EPCR est détecté in situ dans la majorité des biopsies tumorales testées et sécrété en grande quantité dans les ascites. La fixation de la PC sur l’EPCR et son activation augmentent la survie et le potentiel migratoire des cellules cancéreuses. Aussi, la PCA est capable de moduler, par communication paracrine, la sécrétion de plusieurs interleukines et cytokines. Ainsi, la stimulation de cellules du cancer de l'ovaire par la PCA induit la synthèse d'une thrombopoéïtine ovarienne fonctionnelle. Cette cytokine étant régulatrice de la production de plaquettes, la PCA semble être de nouveau à l'interface entre troubles de l'hémostase et pathologie cancéreuse. L’élucidation du rôle complexe de la PCA et de son récepteur endothélial dans la carcinogenèse permettrait non seulement de dégager de nouvelles approches thérapeutiques, mais aussi de prévenir le risque de thrombose associée au cancer et d’en réduire la morbidité. / It is now recognized that the invasiveness of tumor cells is not only related to the genotype of these cells but also to their interaction with tumor microenvironment (TM). Within the TM, stromal matrix destabilization promotes tumor progression and metastatic dissemination. The extracellular matrix remodeling is often driven by proteolytic enzymes. However, few studies have investigated the effects of an impairment of the matrix formation. Given these facts and circumstances, we were interested in protein C (PC) and its endothelial receptor (EPCR), as well as in their role in tumorigenesis in leukemia and solid cancers. EPCR is expressed by a wide range of cancer cell lines. It is also detected within the tumor compartment in patients with malignant diseases. EPCR gene is highly conserved but nevertheless contains polymorphisms. One of these SNPs (single nucleotide polymorphism) - 6936A/G – reflects – in the release of a soluble circulating form (EPCRs) resulting from the proteolysis of membrane-associated form. In leukemic patients a high incidence of 6936A/G SNP is observed and associated with thrombosis events. Moreover, EPCR is detected in the majority of tumor biopsies and is abundantly secreted in ascitic fluid. The PC attachment to EPCR and its activation promotes cell survival and migratory potential of tumor cells. Also, APC is able to modulate, by a paracrine manner, interleukins and cytokines secretion. Thus, ovarian cancer cells stimulation by APC induces the synthesis of a functional ovarian thrombopoietin. As this cytokine has a regulatory effect on platelet production, APC may be once again at the interface between hemostasis disorders and coagulation. The elucidation of the intricate role of APC and its endothelial receptor could permit not only to identify new therapeutic approaches but also to prevent cancer-associated thrombosis risk and to decrease morbidity in cancer patients.

L’objectif de notre travail était de déterminer le rôle joué par l’érythropoïétine et la<p>thrombopoïétine, respectivement, dans l’anémie et la thrombocytopénie observées<p>chez des enfants souffrant d’une hémopathie maligne.<p>Par le dosage simultané de la forme soluble du récepteur de la transferrine et de<p>l’érythropoïétine dans le sérum nous avons montré que l’anémie observée chez ces<p>patients est bien la conséquence d’une réduction du nombre de progéniteurs<p>érythropoïétiques (atteinte médullaire centrale) mais que celle-ci n’est pas la<p>conséquence d’une production insuffisante d’érythropoïétine. Nous avons fait la<p>même observation chez des enfants souffrant d’une tumeur solide non<p>hématologique et chez des patients en cours de traitement par chimiothérapie.<p>Chez ces derniers patients, en appliquant un modèle de culture de moelle à long<p>terme, nous avons pu démontrer l’existence d’une altération du microenvironnement<p>médullaire, probablement induite par la chimiothérapie, se<p>traduisant par une réduction de son aptitude à supporter le développement de la<p>lignée érythroïde. Ceci expliquant au moins partiellement l’inadéquation de la<p>réponse érythropoïétique observée chez ces patients en réponse à l’anémie.<p>Dans la dernière partie du travail, nous avons montré que la thrombocytopénie très<p>fréquemment observée chez les patients leucémiques s’accompagne dans la<p>majorité des cas d’une élévation exponentielle de la concentration de<p>thrombopoïétine, excepté dans les cas de leucémies de la lignée myéloïde. Chez ces<p>derniers la concentration de thrombopoïétine est proche des valeurs observées chez<p>des sujets normaux alors qu’elle devrait être 10 à 100 fois plus élevée compte tenu<p>du nombre de plaquettes extrêmement bas. Nous avons pu montrer que ces taux<p>très bas sont la conséquence de la liaison de la thrombopoïétine à un récepteur<p>spécifique et fonctionnel présent à la surface des cellules leucémiques myéloïdes<p>qui, en l’utilisant comme facteur de croissance, (stimulant leur prolifération et<p>retardant leur mort cellulaire) « consomment » la thrombopoïétine présente dans le<p>sérum. / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished