TDP-43 est une protéine nucléaire de type hnRNP impliquée dans la pathogénèse de plusieurs maladies neurodégénératives telles la sclérose latérale amyotrophique et la dégénérescence lobaire fronto-temporale. Cette protéine hautement conservée est impliquée dans une gamme de processus cellulaires allant de la transcription à la traduction. Dans les cellules neuronales de patients atteints dé maladies neurodégénératives, TDP-43 est délocalisée sous forme d'agrégats cytoplasmiques, suggérant une perte de fonctions nucléaires. Une meilleure compréhension des fonctions nucléaires de TDP-43 pourrait permettre de mieux adresser cette possibilité. L'activité nucléaire de TDP-43 la mieux caractérisée est son rôle dans la régulation de l'épissage alternatif comme répresseur de sites d' épissage 3'. La régulation de sites d'épissage 5' demeure moins bien comprise, bien que TDP-43 puisse agir comme enhancer ou répresseur pour ce site. Dans cette étude, nous avons montré l'impact de la présence de sites de haute affinité à TDP-43 sur l'épissage in vivo. Afin de mieux comprendre les bases moléculaires de cette modulation, nous avons utilisé une approche in vitro à l'aide de transcrits possédant des sites d' épissage 5' et des sites de haute affinité pour TDP-43. Nous avons ainsi pu démontrer que la présence d'un site de liaison pour TDP-43 près d'un site d' épissage 5' peut stimuler la liaison du snRNP U1 à ce site. Nos résultats suggèrent cependant que la présence de plusieurs sites de liaison pour TDP-43 peut possiblement par des interactions entre ces protéines, provoquer un changement structural modulant la sélection des sites sans changer la liaison de U1. Nous avons utilisé lá capacité stimulatrice de TDP-43 pour améliorer l'inclusion de l'exon 7 du gène SMN2. Ainsi, un oligo bifonctionnel capable de recruter TDP-43 positionné dans l'intron à proximité du site d'épissage 5' stimule son utilisation. Notre étude a donc permis de développer des outils qui pourront éventuellement servir à mieux comprendre l'impact de mutations de TDP-43 associées à diverses maladies et possiblement utiliser TDP-43 comme nouvel outil de reprogrammation de l'épissage.

Une nouvelle approche thérapeutique est de moduler l'expression d'un gène en ciblant l'ARN messager par des oligonucléotides antisens et des siRNA. Nous avons étudié des formulations à base de lipides cationiques, formant des complexes particulaires avec les acides nucléiques (lipoplexes) et aux propriétés transfectantes. Nous avons l'unique possibilité dans notre laboratoire de formuler les oligonucléotides dans des lipoplexes soit chargés positivement, soit chargés négativement. Nous avons démontré qu'ils protégent et vectorisent efficacement les acides nucléiques dans les cellules in vitro ainsi in vivo. Ces vecteurs synthétiques possèdent de nombreux avantages : particules homogènes et de faible taille, reproductibilité, faible toxicité, stabilité au cours du temps et efficacité en présence de sérum. Nous avons appliqué ces vecteurs à la délivrance d'oligonucléotides antisens et de siRNA in vitro, respectivement dans un modèle de correction de l'épissage alternatif contenant l'intro aberrant de la B-thalassémie et dans un modèle de cancer du sein. Nos résultats démontrent une grande efficacité de délivrance des oligonucléotides via nos vecteurs lipidiques dans les 2 modèles, à faible concentration et en présence de sérum. Enfin, nous avons étudié le mécanisme d'entrée dans les cellules in vitro et évalué la proportion de transport actif (principalement endocytose), de transport passif (principalement fusion) et de fixation à la membrane des lipoplexes : celles-ci semblent dépendre du temps et du milieu de transfection, du type de formulation, de la charge ainsi que de la taille des complexes. Des études in vivo doivent être poursuivies pour évaluer l'efficacité et les propriétés respectives des différentes formulations développées, dans les modèles de correction de l'épissage alternatif et de cancer du sein.

Les vaccins thérapeutiques anti-tumoraux reposent sur l’activation du système immunitaire adaptatif et sont basés sur la reconnaissance des antigènes tumoraux (AT) par les lymphocytes T auxiliaires et cytotoxiques spécifiques. Leur efficacité nécessite une sélection méticuleuse des antigènes cibles ainsi qu’une présentation antigéniques par le CMH de classe I (CMH-I) dans les tumeurs non modifiée. Alors que l’attention s’est d’abord portées uniquement sur les AT dérivés de séquences exoniques, ceux dérivés d’évènements de traduction alternatifs ont été montrés comme ayant un fort potentiel en tant que cibles. Ces derniers peuvent dérivés d’une traduction de séquences dîtes « non traduites », initiée par des codons alternatifs ou dans un cadre de lecture non canonique. Une telle traduction alternative des ARN épissés dans le noyau et donnant naissance aux Pioneer Translation Products (PTPs) a été décrite. Ces derniers ont été montrés comme source de peptides pour la voie de présentation des antigènes par le CMH-I. Récemment, nous avons montré que les antigènes dérivés des PTPs et présentés par les tumeurs sont capables d’entrainer une réponse lymphocytaire T cytotoxique in vivo et de contrôler la croissance tumorale. Lors de ma thèse, nous avons identifié la molécule inhibitrice de l’épissage isoginkgetin comme modulateur positif de cette présentation dans les cellules cancéreuses. De plus, nous avons observé qu’un de ses dérivées, l’IP2, qui est soluble dans l’eau et moins toxique que l’isoginkgetin, est de même capable d’augmenter la présentation des antigènes dérivés des PTPs dans les tumeurs in vitro, ainsi que de réduire la croissance tumorale in vivo de manière dépendante de la réponse immunitaire. Ainsi, le composé IP2 se révèle être un immunomodulateur de la réponse anti-tumorale efficace et prometteur pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. / Anti-tumoral therapeutic vaccines rely on the activation of the adaptative immune system and are based on the recognition of tumor antigens (TA) by specific helper and cytotoxic T lymphocytes (CTL). Their efficacy requires a careful selection of the targeted antigens as well as an unaltered MHC class I (MHC-I) antigenic presentation in tumors. While the focus was first put on exome-derived TA, evidences highlighted the ones derived from alternative translations as having a high potential as T-cells targets. These can be derived from translation of allegedly non coding sequences, initiated at alternative codons or performed in non-canonical open reading frames. Such an alternative translation occurring from pre-spliced mRNAs in the nucleus has been described as giving rise to the Pioneer Translation Products (PTPs), which constitute a source of polypeptides for the MHC-I pathway. Recently, we showed that PTPs-derived antigens presented by tumors are able to elicit a CTL response in vivo that controls tumor growth. Here, we identified one positive modulator of PTPs-derived antigenic presentation in cancer cells: the splicing inhibitor isoginkgetin. Then, we provided one of its derivatives, the IP2, which is water soluble and less toxic than the isoginkgetin, and showed that IP2 treatment increases PTPs-derived antigenic presentation of cancer cells in vitro and reduces tumor growth in vivo in an immune-dependent manner. Hence we describe here the IP2 as a new efficient immunomodulator of the antitumor response, promising for the development of innovative therapeutic strategies.