Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2008-2009 / La glucuronidation médiée par les enzymes UDP-glucuronosyltransférases (UGT) est la voie majeure d'élimination de l'agent anticancéreux irinotécan. Selon plusieurs études, les variations interindividuelles observées au niveau de la pharmacocinétique du médicament influencent l'apparition d'effets secondaires et l'efficacité du traitement. Le but premier de mes travaux était d'étudier les variants génétiques des gènes UGT1A1 et UGT1A9 et d'évaluer leurs influences sur le métabolisme in-vitro du SN-38, le metabolite actif de l'irinotécan. L'étude du gène UGT1A9 a permis d'identifier de nouveaux polymorphismes associés à une augmentation de la glucuronidation hépatique du SN-38. De plus, nos résultats indiquent que les haplotypes du promoteur de Y UGT 1 Al seraient de meilleurs indicateurs du profil de glucuronidation du médicament que l'allèle UGT1A1*28 seul. En plus de leur rôle dans le métabolisme des médicaments, les UGT participent aussi à l'élimination des amines aromatiques hétérocycliques (AAH), une classe de carcinogènes formés lors de la cuisson des viandes et associés à une augmentation du risque de cancer colorectal. Nos études in-vitro démontrent l'importance de l'enzyme UGT1A1 dans la glucuronidation du JV-OH-PHIP, l'AAH la plus abondante dans les viandes bien cuites. De plus, une étude cas-témoins nous a permis de démontrer que des variations du promoteur de Y UGT 1 Al sont associées à une augmentation du risque de cancer colorectal lorsque les sujets sont stratifiés selon l'exposition aux carcinogènes. Finalement, l'étude de la structure du locus UGT1A révèle un nouveau mécanisme de modulation de la voie de glucuronidation via l'épissage alternatif d'un nouvel exon. En effet, des analyses fonctionnelles in-vitro démontrent que la coexpression d'une nouvelle forme de protéine UGT1A1 isoforme 2 et de la forme UGT1A1 isoforme 1 classique réduit la conjugaison de l'agent anticancéreux SN-38 et de l'immunosuppresseur MPA. En conclusion, nos résultats démontrent que les variations génétiques et d'épissages influencent la voie de glucuronidation et par conséquent pourraient modifier la susceptibilité et la réponse au traitement du cancer colorectal.

Le cancer de la prostate constitue une cause de morbidité et mortalité importante dans les pays industrialisés, incluant le Canada. La thérapie de première ligne du cancer avancé consiste en un blocage de la formation et/ou de l'action des androgènes (thérapie hormonale), les hormones mâles, qui jouent un rôle primordial dans la prolifération des cellules cancéreuses de prostate. Cependant, cette approche pharmacologique efficace dans un premier temps favorise l'apparition de tumeurs réfractaires au traitement. À ce stade, il n'existe pas de thérapies efficaces permettant l'élimination des cellules cancéreuses. Dans ce contexte, le projet de recherche présenté ici avait pour but d'identifier de nouvelles approches thérapeutiques ciblant, non pas la formation des hormones, mais leur élimination par la voie de glucurono-conjugaison. Nos travaux ont identifiés les activateurs des récepteurs nucléaires FXR et VDR comme des inhibiteurs de l'expression et de l'activité des enzymes humaines UDP-glucuronosyltransférases (UGT)2B15 et UGT2B17, qui sont responsables de F inactivation des androgènes dans la prostate humaine. Ces résultats suggéraient que l'activation de ces 2 récepteurs dans la prostate provoquait une diminution du métabolisme des androgènes et favorisait donc l'effet pro-prolifératif de ces hormones. L'inverse ayant été démontré dans le cas des activateurs du VDR, nous avons voulu vérifier cette hypothèse pour les activateurs de FXR, un récepteur dont le rôle dans la prostate n'avait jamais été étudié. Nous avons observé que ses agonistes provoquaient une diminution significative de la croissance des cellules cancéreuses de la prostate androgéno-dépendantes et indépendantes. Comme mécanismes sous-jacents, nos résultats suggèrent que FXR inhibait la progression du cycle cellulaire et induisait l'apoptose. Nous avons identifié le récepteur des androgènes, une cible prioritaire pour le traitement du cancer androgéno-indépendant, comme étant un important gène négativement régulé par FXR. En conclusion, nos travaux ont démontré que les activateurs des récepteurs VDR et FXR diminuent le métabolisme glucurono-conjugué des androgènes dans les cellules de prostate, mais conservent des effets anti-prolifératifs importants. Par ailleurs, nous avons identifié FXR comme une cible pharmacologique prometteuse pour traiter le cancer de la prostate. Des tests in vivo seront nécessaires afin de vérifier la sécurité et l'efficacité de cette approche.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2008-2009 / Les enzymes UDP-glucuronosyltransférases (UGT) sont des enzymes du métabolisme impliquées dans l'inactivation et l'élimination de nombreuses molécules exogènes ou endogènes, telles que les androgènes ou les dérivés d'acides gras. Chacune des 7 enzymes humaines de la sous-famille UGT2B présente une expression tissulaire spécifique, ainsi qu'une spécificité de substrat unique. Les principales UGT2B impliquées dans l'inactivation des androgènes sont les UGT2B7, 2B15 et 2B17. De plus UGT2B15 et 2B17 sont aussi impliquées dans la glucuronidation des dérivés d'acides gras tels que l'acide 12- hydroxyéicosatétraénoïque et de l'acide 13-hydroxyoctadécadiénoïque, respectivement. Ces deux enzymes sont exprimées dans les cellules épithéliales de la prostate humaine. La colocalisation de ces UGT2B et des différentes enzymes de la stéroïdogénèse permettant la synthèse des différents substrats androgéniques, suggère un rôle important des UGT2B dans l'inactivation des androgènes. Le traitement des cellules de prostate LNCaP avec des agonistes du récepteur des androgènes a démontré une régulation différentielle des différentes UGT2B impliquées dans l'inactivation des androgènes et des dérivés des acides gras bioactifs. Par ailleurs, l'utilisation de la technique d'interférence à l'ARN dirigée vers les UGT2B15 et 2B17 a démontré une implication majeure de la glucuronidation des androgènes dans le contrôle de la réponse androgénique. En effet, l'inhibition des ces deux enzymes dans les cellules LNCaP diminue grandement la glucuronidation des androgènes et provoque une induction plus forte des différents gènes androgéno-dépendants ainsi qu'une stimulation de la prolifération cellulaire suite à un traitement à la dihydrotestostérone. Finalement, la recherche de l'orthologue de l'UGT2B15 chez la souris, a permis de démontrer que l'enzyme Ugt2b5 est fortement impliquée dans la glucuronidation des principaux métabolites androgéniques tandis que l'Ugt2bl conjugue très efficacement la dihydrotestostérone. La glucuronidation des androgènes chez la souris s'effectue principalement au foie et l'expression des Ugt2b murines est régulée en fonction de l'âge, du sexe ainsi que par les niveaux circulants d'androgènes. En conclusion, ces résultats démontrent que la réaction de glucuronidation catalysée par les enzymes UGT2B15 et 2B17 est un déterminant majeur dans le contrôle de la réponse androgénique dans la prostate tout en permettant en plus d'inactiver les dérivés d'acides gras dans ce tissu. La caractérisation de la glucuronidation des androgènes chez la souris permettra de poursuivre ces travaux en réalisant des modèles animaux transgéniques.