Neste estudo, geramos ensaios de espectrometria de massa para detecção de 111 mutações nos genes RET, BRAF, NRAS, HRAS, KRAS, PIK3CA e AKT1 e avaliamos inúmeras linhagens celulares e tumores tiroidianos. Mostramos que as mutações dos genes BRAF e RAS refletem prognósticos distintos e que as mutações BRAF são altamente prevalentes em câncer metastático. Mutações dos genes PIK3CA e AKT1, esta última sendo reportada pela primeira vez no câncer de tiróide, são relativamente frequentes neste câncer. Avaliamos ainda a função do microRNA let-7 neste câncer. Mostramos que a ativação do rearranjo RET/PTC3 em células de tiróide PCCl3 reduz a expressão de let-7. Além disso, a transfecção deste microRNA em células TPC-1, que apresentam o rearranjo RET/PTC1, inibe a fosforilação de ERK, o crescimento celular e modula a expressão de genes do ciclo celular e diferenciação. Estes dados contribuem na aplicação de terapias dirigidas a efetores das vias PI3K e MAPK no câncer de tiróide, além de salientar o envolvimento do miRNA let-7 como um gene supressor tumoral nesta doença. / In this study, we designed an assay panel for genotyping 111 mutations by mass spectrometry in RET, BRAF, NRAS, HRAS, KRAS, PIK3CA, AKT1 and other related genes in many thyroid cancer cell lines and tumors. We show that patients with BRAF and RAS mutations have distinct prognosis and that BRAF mutations are highly prevalent in metastatic thyroid cancers. Mutations of PIK3CA and AKT1, the latter not previously described in this disease, are comparatively frequent in thyroid cancers. In addition, we evaluated the role of let-7 microRNA in this cancer. We show that RET/PTC3 activation in PCCl3 thyroid cells reduces let-7 expression. Moreover, transfection of let-7 in TPC-1 cells, which harbor RET/PTC1 rearrangement, inhibits MAPK activation, reduces cell growth and modulates the expression of cell cycle and differentiation genes. These findings may contribute to the design of therapies directed at MAPK and PI3K effectors and to highlight the function of let-7 as tumor suppressor gene in thyroid cancer.

La Polynésie française et la Nouvelle-Calédonie, îles du Pacifique, ont l’un des taux de cancer de la thyroïde les plus élevés au monde. A l’exception des rayonnements ionisants, aucun autre facteur de risque n’est clairement établi pour ce cancer. Deux études cas-témoins sur le cancer de la thyroïde ont été réalisées en Polynésie française et Nouvelle-Calédonie afin d’étudier les facteurs de risque qui sont encore peu connus. L'objectif de ce travail de thèse est d’étudier le rôle des facteurs anthropométriques et de l’alimentation sur le risque de cancer de la thyroïde dans les îles du Pacifique.En Polynésie française, 229 cas de cancer de la thyroïde diagnostiqués entre 1979 et 2004 et 371 témoins appariés sur l’âge et le sexe ont été inclus. En Nouvelle-Calédonie, 331 cas de cancer de la thyroïde diagnostiqués entre 1993 et 1999 et 412 témoins appariés également sur l’âge et le sexe ont été inclus.Dans l’analyse poolée des deux études cas-témoins, un peu plus de la moitié des Polynésiens et Néo-calédoniens étaient en surpoids ou obèses. Une augmentation du risque de cancer thyroïdien a été mise en évidence avec une taille, un poids, un indice de masse corporelle, et une surface corporelle élevés. Parmi ces facteurs anthropométriques, la surface corporelle joue un rôle dominant dans le risque de cancer de la thyroïde, en particulier à l’âge de 18 ans.Ensuite, nous nous sommes intéressés à l’alimentation des Polynésiens uniquement. Nous avons identifié deux régimes (ou patterns) alimentaires : l’un occidental et l’autre polynésien traditionnel. Le régime « occidental » n’était pas associé à un risque de cancer thyroïdien, alors que le régime « polynésien traditionnel » était faiblement associé à une diminution du risque. Par ailleurs, les résultats ont montré que les Polynésiens avaient une alimentation carencée en iode. Une consommation élevée de poissons et fruits de mer, ainsi qu’un apport alimentaire en iode élevé étaient associés à une diminution du risque de cancer de la thyroïde. Enfin, une consommation élevée de manioc, aliment goitrigène, diminuait le risque de cancer thyroïdien. / French Polynesia and New Caledonia, Pacific Islands, have one of the world’s highest thyroid cancer incidence rates. Except ionizing radiation, no other risk factor is clearly established for this cancer. Two case-control studies on thyroid cancer were conducted in French Polynesia and New Caledonia to investigate the risk factors not still understood. The objective of this thesis is to study the role of anthropometric and dietary factors in the risk of thyroid cancer in the Pacific Islands.In French Polynesia, 229 cases of thyroid cancer diagnosed between 1979 and 2004 and 371 controls matched on age and sex were included. In New Caledonia, 331 cases of thyroid cancer diagnosed between 1993 and 1999 and 412 controls matched also on age and sex were included.In the pooled analysis of the two case-control studies, half of Polynesians and Melanesians were overweighed or obese. An increased risk of thyroid cancer was shown with a high height, weight, body mass index, and body surface area. Among anthropometric factors, BSA plays a dominant role in thyroid cancer risk, in particular at 18 years old.Then, we are interested in the diet only of Polynesians. We have identified two dietary patterns: Western and traditional Polynesian. The pattern “Western" was not associated with a risk of thyroid cancer, while the pattern "traditional Polynesian" was weakly associated with a decreased risk. Moreover, results showed that Polynesians had a diet deficient in iodine. A higher consumption of fish and shellfish, and a higher dietary iodine intake are significantly associated with a decreased risk of thyroid cancer. Lastly, high cassava consumption decreased the thyroid cancer risk.

Neste estudo, investigamos o envolvimento de galectina-3 na fisiologia e no câncer de tiróide usando vários modelos biológicos e metodologias. Observamos que o gene LGALS3 apresenta um SNP no códon 98, mas não observamos correlação entre os genótipos deste SNP e fenótipo de câncer de tiróide. Na linhagem de tiróide de rato PCCl3, mostramos que a indução da expressão do oncogene RET/PTC promove o aumento da expressão de galectina-3, no entanto, a expressão de galectina-3, por si só, não confere vantagem de proliferação à célula. Por outro lado, na linhagem de carcinoma papilífero de tiróide TPC-1, a galectina-3 contribui para a sobrevivência da célula tumoral e progressão do ciclo celular, aumentando a expressão de c-Myc, diminuindo a expressão de p21 e caspase-3, e favorecendo a ativação de importantes vias envolvidas no controle do ciclo celular. Além disto, em modelos in vivo e in vitro, a galectina-3 interferiu na função e diferenciação da célula folicular tiroidiana, exercendo um papel indireto na regulação da expressão da tireoglobulina e atividade de TTF-1. / In this study, we investigate the involvement of galectin-3 in thyroid physiology and cancer using several biological models and methodologies. We observed that LGALS3 gene presents a SNP in codon 98, but no correlation between the genotype and the phenotype of benign or malignant thyroid tumor was observed. In the rat thyroid cell line PCCl3, we showed that the conditional induction of RET/PTC oncogene expression promotes the increase of galectin-3 expression, however, galectin-3 expression itself did not confer a proliferative advantage to cell. On the other hand, in papillary thyroid carcinoma cell line TPC-1 the galectin-3 contributes to tumor cell survival and cell cycle progression, increasing c-Myc expression, decreasing p21 and caspase-3 expression and cooperating to activation of important signaling pathways which are involved in the cell cycle control. In addition, in vitro and in vivo models the galectin-3 interferes in the differentiation and function of thyroid follicular cell, playing an indirect role in the regulation of thyroglobulin expression and TTF-1 activity.

Neste estudo, geramos ensaios de espectrometria de massa para detecção de 111 mutações nos genes RET, BRAF, NRAS, HRAS, KRAS, PIK3CA e AKT1 e avaliamos inúmeras linhagens celulares e tumores tiroidianos. Mostramos que as mutações dos genes BRAF e RAS refletem prognósticos distintos e que as mutações BRAF são altamente prevalentes em câncer metastático. Mutações dos genes PIK3CA e AKT1, esta última sendo reportada pela primeira vez no câncer de tiróide, são relativamente frequentes neste câncer. Avaliamos ainda a função do microRNA let-7 neste câncer. Mostramos que a ativação do rearranjo RET/PTC3 em células de tiróide PCCl3 reduz a expressão de let-7. Além disso, a transfecção deste microRNA em células TPC-1, que apresentam o rearranjo RET/PTC1, inibe a fosforilação de ERK, o crescimento celular e modula a expressão de genes do ciclo celular e diferenciação. Estes dados contribuem na aplicação de terapias dirigidas a efetores das vias PI3K e MAPK no câncer de tiróide, além de salientar o envolvimento do miRNA let-7 como um gene supressor tumoral nesta doença. / In this study, we designed an assay panel for genotyping 111 mutations by mass spectrometry in RET, BRAF, NRAS, HRAS, KRAS, PIK3CA, AKT1 and other related genes in many thyroid cancer cell lines and tumors. We show that patients with BRAF and RAS mutations have distinct prognosis and that BRAF mutations are highly prevalent in metastatic thyroid cancers. Mutations of PIK3CA and AKT1, the latter not previously described in this disease, are comparatively frequent in thyroid cancers. In addition, we evaluated the role of let-7 microRNA in this cancer. We show that RET/PTC3 activation in PCCl3 thyroid cells reduces let-7 expression. Moreover, transfection of let-7 in TPC-1 cells, which harbor RET/PTC1 rearrangement, inhibits MAPK activation, reduces cell growth and modulates the expression of cell cycle and differentiation genes. These findings may contribute to the design of therapies directed at MAPK and PI3K effectors and to highlight the function of let-7 as tumor suppressor gene in thyroid cancer.

Le cancer papillaire de la thyroïde (CPT) est la tumeur endocrine la plus fréquente. Des anomalies moléculaires activant la voie des MAPK (Mitogen-Activated Protein Kinases) sont identifiées, de façon mutuellement exclusive, dans environ 70% des cas. Il s’agit de réarrangements chromosomiques, le plus souvent de type RET/PTC (10%), de mutations ponctuelles activatrices des trois isoformes de l’oncogène RAS (H, N et K-RAS) (10%), ou de l’oncogène B-RAF (50%). La mutation « hot spot » B-RAFV600E est la plus fréquemment identifiée, elle est associée à une plus grande agressivité clinique (diagnostic à un stade tardif, risque de récidives et de décès accru). Ces évènements moléculaires ont pour conséquence commune l’activation de la voie des MAPK, se traduisant en aval par la phosphorylation de MEK (Mitogen-activated Extracellular signal-Regulated Kinase) puis de ERK (Extracellular signal-Regulated Kinase). Cette dernière est régulée négativement par des phosphatases, appartenant à la famille des Dual Specificity Phosphatases (DUSPs), d’expression ubiquitaire, et en particulier de deux phosphatases spécifiques de ERK, l’une cytoplasmique (DUSP6) et l’autre nucléaire (DUSP5). Nous avons fait l’hypothèse que ces phosphatases pouvaient être soit des gènes suppresseurs de tumeurs (leur perte d’expression conduisant à une augmentation de phosphorylation de ERK et une prolifération accrue), soit des marqueurs du degré d’activation de la voie MAPK dans le cadre d’une boucle de rétrocontrôle négatif. Ceci nous a conduits à analyser la régulation et l’expression de ces phosphatases dans trois modèles : la lignée cellulaire PCCL3 (thyroïde de rat), exprimant l’un des trois principaux oncogènes mutés dans les CPT (RET/PTC3 ou H-RASV12 ou B-RAFV600E) sous le contrôle d’un promoteur inductible par la doxycycline, des lignées cellulaires humaines dérivant de CPT et des CPT humains. (...) / Papillary thyroid cancer (PTC) is the most common endocrine malignancy. Mutually exclusive and activating alterations of the MAPK pathway (Mitogen-Activated Protein Kinases) are identified in 70% of cases. Common mutations found in PTCs are point mutation of the B-RAF (50%) and RAS genes (10%) as well as RET/PTC chromosomal rearrangements (10%). The hot spot B-RAFV600E mutation is the most frequently alteration identified and is connected with agressive clinical characteristics (high stage at diagnosis, high recurrence risk and death). These molecular events lead to constitutive activation of the MAPK pathway, resulting in MEK (Mitogen-activated Extracellular signal-Regulated Kinase) and ERK (Extracellular signal-Regulated Kinase) phosphorylation. ERK is negatively regulated by phosphatases and among them, Dual Specificity Phosphatases (DUSPs), ubiquitary expressed, in particular two ERK-specific phosphatases DUSP5 (nuclear) and DUSP6 (cytosolic). We hypothesized that these phosphatases could have tumor supressor properties (i.e. their loss would be associated with an increase in MAPK pathway activation) or may serve as a surrogate marker of MAPK pathway activation in the context of a negative feedback loop. We analysed regulation and expression of both phosphatases in 3 models: three PCCL3 cell lines (rat thyroid cells) expressing one of the most common oncogene identified in PTCs (RET/PTC3 or H-RASV12 or B-RAFV600E) under the control of a doxycycline-inducible promoter, human PTC-derived cell lines and human PTC. We demonstrated that MAPK pathway activation was correlated with induction of DUSP5 and DUSP6. These phosphatases are involved in a negative feedback loop that contributes to a tight regulation of phospho-ERK levels. DUSP5 and DUSP6 mRNA are overexpressed in human PTCs, especially in B-RAF mutated tumors suggesting a higher MAPK signaling output in these agressive PTCs. Silencing of DUSP5 and/or DUSP6 by small interfering RNA does not affect proliferation of human B-RAFV600E thyroid carcinoma-derived cell lines, suggesting the lack of tumor suppressor gene role. Compensatory changes in expression of DUSPs when a specific one is inactivated may explain this lack of effect. On the opposite, a DUSP6 pharmacological inhibitor induced a concentration dependent decrease in proliferation of human B-RAFV600E cells, suggesting « off-target » effect of this inhibitor. In a second part, we analysed the regulation of DUSP5 expression, which is a target of the MAPK pathway activation. We demonstrated, using pharmacological inhibitors, that DUSP5 is an early response gene, regulated mostly by the MAPK pathway, at the transcriptional level. Two contiguous CArG boxes that bind serum response factor (SRF) were found in a 1Kb promoter region, as well as several E twenty-six transcription factor family binding sites (EBS). These sites potentially bind Elk-1, a transcription factor activated by ERK1/2. Using wild type or mutated DUSP5 promoter reporters, we demonstrated that SRF plays a crucial role in serum induction of DUSP5 promoter activity, the proximal CArG box being important for SRF binding in vitro and in living cells. Moreover Elk-1 was bound in vitro to a promoter region containing the proximal CArG box and a putative EBS. Its specific binding to SRF was necessary to elicit promoter response to dominant positive Elk-VP16 and to enhance the response to serum stimulation. Altogether our results suggest that the MAPK pathway is more active in B-RAFV600E PTC than in PTC with other genetic alteration and could explain their clinical agressivity. DUSP5 and DUSP6, as well as phosphorylated MEK, are markers of activation of the MAPK pathway. Neither phosphatase has tumor suppressor properties in our thyroid cancer cell models. Our results suggest redundancy and functional compensation among DUSPs. (...)

Contexte: L’iode est un micronutriment provenant des aliments. Il est établi que, dans les régions d'endémie goitreuse caractérisées par un apport d'iode insuffisant, l’incidence des goitres et des cancers différenciés de la thyroïde (CDT) de type folliculaire est plus élevée qu'ailleurs. En revanche, l’influence de l’apport alimentaire en iode sur le risque de CDT de type papillaire, forme représentant actuellement plus de 80% des CDTs dans la plupart des pays, ne fait pas l’objet d’un consensus. Il semble cependant que cette incidence soit plus élevée dans les îles du pacifique qu’ailleurs. Par ailleurs, les propriétés de protection redox du sélénium pourraient protéger la glande thyroïdienne et aider à maintenir la production d'hormones thyroïdiennes, mais la relation entre l’apport en sélénium et le CDT n’avait été que très peu étudiée.Objectifs: L’objectif général de ce travail de thèse était d'explorer la relation entre l'apport alimentaire en iode et le risque de CDT. Plus spécifiquement, il s’agissait 1) d’étudier la relation entre l’apport alimentaire en iode et le risque de CDT dans les cinq études cas-témoins du consortium Epi-Thyr, conduites en Nouvelle Calédonie, en Polynésie Française, en France métropolitaine (deux études) et à Cuba; 2) d’étudier l’interaction entre cet apport et quatre polymorphismes nucléotidiques (SNP) identifiés dans la plupart des études d’association pangénomiques (GWAS) comme associés au risque de CDT, ainsi qu’avec les facteurs de risque environnementaux connus ; et 3) d’évaluer l’intérêt du sélénium présent dans les ongles comme un bio-marqueur potentiel du risque de CDT.Matériel et Méthodes: La régression logistique conditionnelle a été utilisée pour analyser la relation entre l'apport alimentaire en iode et le risque de CDT d’abord dans l’étude Cuba incluant 203 cas et 212 témoins, puis dans l’ensemble des cinq études incluant au total 2162 cas et 2571 témoins. Les questionnaires alimentaires de ces cinq études étaient dérivés de ceux de l’étude de cohorte E3N. Les mesures de l’iode et du sélénium dans les aliments traditionnels polynésiens et cubains avaient été réalisées spécialement pour cette étude. Quatre SNPs avaient été génotypés, dont deux sur le gène FOXE1, un sur le gène ATM et un autre près du gène NKX2-1. Les mesures de l’iode, du sélénium et des autres oligoéléments métalliques avaient été réalisées dans les ongles des sujets de l’étude Polynésie Française.Résultats: Il n’a pas été observée, une association significative entre l’apport alimentaire en iode et le risque de CDT dans l’étude réalisée à Cuba. Dans l'ensemble des cinq études, la majorité des cas et des témoins ont été considérée comme présentant une carence légère en iode selon la classification du Réseau Mondial d'Iode (IGN). Bien que le risque de CDT ne soit pas lié à l'apport alimentaire en iode, ce risque était significativement réduit avec l’augmentation de la consommation de poisson, ceci de manière plus importante dans l'étude réalisée à Cuba que dans les autres. En outre, une augmentation de l’apport alimentaire en iode a été significativement associée à une diminution du risque de CDT uniquement dans l’étude réalisée en Polynésie Française et chez les Polynésiens. Une augmentation significative du risque de CDT associée au nombre de l'allèle mineur (A) du SNP rs965513 près de FOXE1 parmi les sujets qui ont consommé moins d'iode que la médiane dans l'étude réalisée à Cuba. Pour les femmes qui ont eu un nombre de grossesses élevé et qui étaient déficitaires en iode, l'augmentation de l'apport alimentaire en iode réduisait leur risque de CDT. Par ailleurs, il n’a pas été possible de mettre en évidence un intérêt du sélénium dans les ongles comme bio-marqueur prédictif du risque de CDT. / Context: Iodine is a trace element derived from food. In endemic goiter areas characterized by dietary iodine deficiency, it is established that the incidence of goiter and differentiated thyroid cancers (DTC) of follicular type is higher than elsewhere. On the other hand, the influence of dietary iodine intake in the risk of papillary thyroid cancer which currently representing more than 80% of DTCs in most countries, has not achieved a consensus. It appears, however, that this incidence is higher in the Pacific islands than elsewhere. In addition, the redox protection properties of selenium could protect the thyroid gland and help to maintain the production of thyroid hormones, but few studies evaluated the relationship between selenium intake and DTC.Objectives: The general objective of this thesis was to explore the relationship between dietary iodine intake and DTC risk. More specifically, it was 1) to study the relationship between dietary iodine intake and the risk of DTC in five case-control studies of Epi-Thyr consortium, carried out in New Caledonia, French Polynesia, Metropolitan France (two studies) and Cuba; 2) to investigate the interaction between this intake and four single-nucleotide polymorphisms (SNP) identified in most genome-wide association studies (GWAS) as associated with DTC risk, as well as the interaction with the well-established environmental risk factors; and 3) to evaluate the benefit of selenium present in fingernails as a potential bio-marker of DTC risk.Materials and Methods: Conditional logistic regression was used to analyze the relationship between dietary iodine intake and DTC risk first in the Cuba study including 203 cases and 212 controls, and then in the pooled analysis of the five studies including a total of 2162 cases and 2571 controls. The dietary questionnaires of these five studies were derived from those in the E3N cohort study. Measurements of iodine and selenium in traditional Polynesian and Cuban foods were specifically carried out for this pooled analysis. Four SNPs were genotyped, including two of FOXE1 gene, one of ATM gene and another near NKX2-1 gene. Measurements of iodine, selenium and other metal trace elements were made in the fingernails of the participants of the French Polynesia study.Results: There was no significant association between dietary iodine intake and DTC risk in the Cuba study. In the pooled analysis of the five studies, the majority of the cases and the controls was considered as being in mild dietary iodine deficiency according to the IGN classification. Although DTC risk was not found to be linked to dietary iodine intake, this risk significantly decreased with high fish consumption, this reduction in DTC risk per quartile of fish consumption was more important in the Cuba study than in the other studies. Additionally, higher dietary iodine intake significantly associated with lower DTC risk only in the French Polynesia study and in Polynesians. A strong increase in DTC risk associated with the number of the minor allele (A) of the SNP rs965513 near FOXE1, among participants who consumed less iodine than the median value in the Cuba study. For the women who had a high number of full term pregnancies and who were iodine deficient, increasing dietary iodine intake may reduce their risk of suffering from DTC. Moreover, it was not possible to demonstrate an interest in fingernail selenium as a biomarker that predicts DTC risk.

Les cellules souches pluripotentes induites (CSPi) permettent la modélisation de processus avec, en oncologie, un intérêt potentiel pour la modélisation de syndromes de prédisposition au cancer liés à des mutations germinales d’oncogènes. Nous avons généré des lignées de CSPi à partir de patients atteints de néoplasies endocriniennes multiples de type 2 (NEM2), porteurs de mutations germinales du gène RET : RETC620R, RETC634Y et RETM918T. Nous avons généré une CSPi RETY634C, contrôle isogénique, par correction de la mutation RETC634Y via CRSPR/Cas9. Ces CSPi présentent tous les critères de pluripotence avec un caryotype normal et expriment Ret. L’étude histologique approfondie des tératomes a mis en évidence le développement de cellules C en leur sein et également de cellules neuroendocrines exprimant la Chromogranine A mais sans aspect d’hyperplasie des cellules C ou de carcinome médullaire de la thyroïde ni de tumeur neuroendocrine réminiscente du phénotype des NEM2. L’analyse comparative de l’expression des gènes de ces CSPi a mis en évidence, dès le stade de pluripotence, une activation du réseau transcriptionnel du gène EGR1 qui pourrait constituer un des mécanismes moléculaires responsables de la mise en place du phénotype des NEM2. La différenciation en cellules souches de la crête neurale (CSCN), cellules d’origine cibles des tumeurs développées dans le cadre des NEM2, en particulier le phéochromocytome, était efficace et reproductible pour toutes nos lignées. Nous avons mis en évidence l’activation d’un programme commun invasif au niveau des CSCN avec mutation RETC634Y et RETM918T ainsi qu’une forte dérégulation du réseau des intégrines entraînant une forte dérégulation de l’adhésion cellulaire. Ceci était confirmé par une augmentation des capacités de migration CSCN avec mutation de RET par rapport aux CSCN témoins. Ainsi, la génération de CSPi avec mutation de RET a permis d’identifier des voies de signalisation potentiellement impliquées dans la physiopathologie des NEM2 et constitue une première étape vers la modélisation des NEM2 in vitro. / Induced pluripotent stem cell (iPSC) offer major perspectives in disease modelling and, in the oncology field, can be used for modelling cancer predisposition syndromes. We generated IPSC lines from somatic cells of patients with multiple endocrine neoplasia type 2 (MEN2) who harboured germline mutations in the RET gene: RETC620R, RETC634Y et RETM918T. We have also generated an isogenic RETY634C iPSC control line by genome engineering using CRSPR/Cas9-mediated method to "correct” C634Y mutation. All iPSC lines exhibited all markers of pluripotency with a normal karyotype and expressed Ret. A thorough histological study of teratomas from these iPSC highlighted the development of C cells and Chromogranin A-expressing neuroendocrine cells within them but without C-cell hyperplasia, medullary thyroid carcinoma or neuroendocrine tumours reminiscent of MEN2 phenotype. Comparative gene expression analysis revealed an activation of the EGR1 transcriptional network, at the pluripotent stem cell stage which could be one of the molecular effector of the phenotype. Neural crest stem cell (NCSC), the cell of origin of some of the tumoral features of MEN2, could be differentiated in vitro from all our RET-mutated iPSC lines effectively. Gene expression analysis revealed an activation of cell invasion program in RETC634Y and RETM918T–mutated NCSC and a deregulation of integrin network causing a strong deregulation of cell adhesion which was confirmed with increased migration capabilities in vitro. Thus, the generation of the first RET-mutated iPSCs allowed the identification of signalling pathways potentially implicated in the pathophysiology of MEN2 and constitute a first step in modelling these tumours in vitro.

Dans la première partie du travail, nous avons étudié l’expression génique dans les cancers thyroïdiens survenus après l’explosion de la centrale nucléaire de Tchernobyl. L’incidence des cancers thyroïdiens papillaires a fortement augmenté après l’accident de Tchernobyl chez les enfants, offrant l’opportunité exceptionnelle d’étudier les caractéristiques moléculaires des cancers thyroïdiens radioinduits. Contrairement aux études précédentes qui comportaient toutes des facteurs confondants, nous avons pu investiguer l’expression des ARN messagers des tumeurs et de leurs tissus contra-latéraux normaux de patients exposés et de patients non exposés aux retombées radioactives, en utilisant une cohorte de patients appariés pour l’âge et l’ethnicité. L’irradiation d’une population conduit au développement de cancers dans une fraction de cette population. Les individus atteints peuvent l’avoir été de manière stochastique, ou à cause d’une prédisposition ou sensibilité particulière à l’irradiation. La comparaison des tumeurs exposées et non exposées permet d’étudier l’effet de l’irradiation, et celle des tissus normaux contralatéraux offre la possibilité d’étudier la susceptibilité aux radiations dont les implications sont nombreuses en médecine (radio-diagnostic, cancers secondaires) et en radioprotection. L’expression génomique complète a été analysée sur puces Affymetrix pour les tissus de 45 patients. Vingt-deux de ces patients ont été exposés aux retombées de Tchernobyl, vingt-trois autres, appariés selon l'âge et résidant dans les mêmes régions de l'Ukraine, n'ont pas été exposés à l’irradiation. Notre travail a mis en évidence l’existence d’une signature transcriptionnelle permettant de différencier les tissus normaux exposés des non exposés, les gènes qui composent cette signature ayant trait à la prolifération ;nos résultats suggèrent qu’un niveau plus élevé de prolifération dans les tissus normaux pourrait être associé aux cancers radioinduits, soit en tant que facteur prédisposant au cancer, soit en tant que conséquence de la radiation.<p><p>La deuxième partie du travail a été consacrée à la caractérisation in vitro de différentes lignées cellulaires humaines de cancers thyroïdiens. Ces lignées sont souvent employées comme modèles pour l’étude et le développement d’approches thérapeutiques pour ces cancers mais notre laboratoire a démontré que ces lignées s’étaient dédifférenciées au cours de leur propagation in vitro et que leurs profils transcriptionnels se rapprochaient essentiellement des tumeurs les plus dédifférenciées, les cancers anaplasiques. Nous avons tenté de ré-induire dans ces lignées l’expression des marqueurs de différenciation de la thyroïde au moyen d’agents épigénétiques, l’idée étant que ces gènes dont l’expression est caractéristique de la thyroïde ne s’expriment plus suite à l’action de mécanismes épigénétiques comme la méthylation au niveau de leurs promoteurs. Les cancers thyroïdiens dédifférenciés étant les plus agressifs et ayant perdu l’expression des facteurs de différenciation dont le transporteur sodium/iodure (NIS), ils sont inaccessibles au traitement par l’iode radioactif I131. La réexpression des marqueurs de différenciation thyroïdienne permettrait d’une part d’employer plus adéquatement les lignées comme modèle d’étude des cancers différenciés, et d’autre part d’envisager l’emploi de(s) substances(s) qui ont permis cette réexpression en tant que médicaments pour les cancers dédifférenciés. Nos travaux montrent que les traitements épigénétiques des lignées cancéreuses ne permettent pas une réinduction significative de la différenciation mais tendent à démontrer que l’inactivation épigénétique provoque dans ces lignées la perte de l’expression de gènes n’ayant aucun rôle utile pour la cellule au cours des milliers de réplications in vitro / In the first part of the work, we studied gene expression in thyroid cancers following the explosion of the Chernobyl nuclear power plant. The incidence of thyroid papillary cancers rose sharply after the Chernobyl accident in children, providing an exceptional opportunity to study the molecular characteristics of radiation-induced thyroid cancers. Unlike previous studies that included confounding factors, we were able to investigate the expression of messenger RNA from tumors and their normal contra-lateral tissue of patients exposed and not exposed to the fallout using a cohort of patients matched for age and ethnicity. The irradiation of a population leads to the development of cancer in a fraction of the population. Affected individuals may have been stochastically, or because of a particular predisposition or susceptibility to irradiation. Comparison of tumors exposed and unexposed allows to study the effect of irradiation, and the contra-lateral normal tissue offers the possibility to study the susceptibility to radiation whose implications are numerous: medical (radio - diagnosis, secondary cancers ) and radiation protection. The complete gene expression was analyzed on Affymetrix for tissues of 45 patients. Twenty- two of these patients were exposed to fallout from Chernobyl, twenty-three, matched for age and residing in the same regions of Ukraine have not been exposed to radiation. Our work has demonstrated the existence of a transcriptional signature allowing to differentiate exposed and unexposed normal tissues, and the genes that compose the signature are related to proliferation; our results suggest that a higher level of proliferation in normal tissues may be associated with radiation-induced cancers, either as a predisposing factor for cancer,or as a result of the radiation.<p><p>The second part was devoted to the in vitro characterization of different human cell lines of thyroid cancer. These lines are often used as models for the study and development of therapeutic approaches for these cancers, but our laboratory has demonstrated that these cell lines dedifferentiated during their in vitro propagation and their transcriptional profiles are essentially closer to the most dedifferentiated tumors, the anaplastic cancers. We tried to re- induce in these lines the expression of differentiation markers of thyroid using epigenetic agents, the idea being that these genes whose expression is characteristic of thyroid are no longer expressed due to epigenetic mechanisms such as methylation of their promoters. Dedifferentiated thyroid cancers are more aggressive and have lost the expression of differentiation factors including sodium/iodide transporter(NIS), they are inaccessible to treatment with radioactive iodine I131. Re-expression of thyroid differentiation markers could allow in one hand to use more adequately cell lines as models to study differentiated cancers, and secondly to consider the used substances that helped this re-expression as drugs for the dedifferentiated cancers. Our work shows that epigenetic treatments for cancer cell lines do not allow a significant re-induction of differentiation but tend to demonstrate that the epigenetic inactivation in these cell lines causes the loss of expression of genes that have no useful role in the cells over thousands of replication in vitro .<p><p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

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