Contexte et objectif du projet

Les femmes atteintes d’un cancer du sein reçoivent le plus souvent un traitement par radiothérapie avant ou après la chirurgie. Mais dans près de 10% des cas, la tumeur se remet à grossir malgré un traitement bien conduit. Emmanuelle Charafe Jauffret et son équipe ont choisi d’étudier le rôle des cellules souches cancéreuses dans l’apparition de ces résistances à la radiothérapie.

À l’image des cellules souches présentes dans les différents tissus de l’organisme, les cellules souches cancéreuses représentent une part minoritaire des cellules qui composent les tumeurs solides ou les leucémies. Elles ont la propriété de se diviser en redonnant une cellule qui leur ressemble, entretenant le stock de cellules souches, ou de se différencier en constituant la masse de cellules cancéreuses plus « matures », exprimant par exemple différents récepteurs à leur surface. En effet, ces cellules sont de plus en plus étudiées et les preuves s’accumulent sur leur implication dans les résistances aux traitements, dans les récidives et dans la survenue de métastases, en faisant des cibles de choix pour les médecins et les chercheurs.

Parmi les outils disponibles pour les étudier, l’équipe dispose d’une lignée de cellules de cancer du sein triple négatif qui ont la capacité de reproliférer à la suite d’une radiothérapie. Elle les irradie et suit le devenir des cellules souches cancéreuses et des cellules cancéreuses matures, ainsi que les changements moléculaires qui s’opèrent au sein de ces cellules. Elle espère ainsi identifier des mécanismes associés à la résistance au traitement. En pratique, avant le traitement, les chercheurs marquent les cellules souches cancéreuses à l’aide d’un marqueur fluorescent rouge et les autres cellules cancéreuses avec un marqueur fluorescent bleu. Ils peuvent ainsi suivre leur évolution dans les heures et jours qui suivent le traitement. Des tests enzymatiques permettent en outre de vérifier si de nouvelles cellules souches sont apparues. Des premiers résultats montrent que les cellules souches cancéreuses présentes au moment de l’irradiation sont sensibles aux rayons mais que des cellules cancéreuses matures se reprogramment en nouvelles cellules souches cancéreuses entre trois à cinq jours après l’irradiation. Or, ces dernières sont particulièrement agressives et permettent à la lignée de croitre malgré le traitement, alimentant la récidive du cancer.

Pour comprendre les mécanismes moléculaires sous-jacents à cette plasticité cellulaire, les chercheurs auront recours à une technique appelée « Single cell RNA seq » (séquençage d’ARN sur cellule unique). Elle permet de connaitre les gènes exprimés dans chaque cellule de façon individuelle. Ce travail permettra d’identifier les gènes qui induisent cette reprogrammation des cellules cancéreuses matures en cellules souches, générant de la résistance thérapeutique. Dans un second temps, les chercheurs valideront l’effet de l’inactivation de chacun de ces gènes sur la reprogrammation cellulaire grâce à de l’édition génomique par CRISPR dans des lignées cellulaires de cancer du sein. Puis, une validation se fera en pré-clinique dans des modèles animaux ayant reçu une greffe de tumeur humaine (xénogreffe) à partir des cibles sélectionnées et par des molécules capables de les bloquer. Cette étape importante permettra de confirmer l’intérêt de cette stratégie pour améliorer la sensibilité des cancers du sein à la radiothérapie. S’ils parvenaient à empêcher cette reprogrammation cellulaire, les chercheurs pourraient en effet restaurer la sensibilité des tumeurs à la radiothérapie. Des essais cliniques pourraient rapidement être mis en place pour faire bénéficier les patients de cette approche originale.

La porteuse du projet

Emmanuelle Charafe Jauffret est médecin et chercheur. Elle co-dirige depuis 2018 l’équipe Inserm U1068 « Cellules souches épithéliales et cancer » au Centre de recherche en cancérologie de Marseille (CRCM). Celle-ci est composée de onze personnes, chercheurs, doctorants, techniciens et ingénieurs. Elle est également responsable de la plateforme de pathologie expérimentale du CRCM. Le projet a débuté en 2017 et a été confié à une doctorante, jeune interne en radiothérapie qui a travaillé durant trois ans sur ce projet. Un jeune médecin prendra prochainement sa suite.

L’analyse en cellule unique (single cell RNA seq) est réalisée sur une plateforme technique du centre Luminy de Marseille (TGML) et l’inactivation des gènes par CRISPR sur une autre plateforme technique du Centre d'Immunologie de Marseille-Luminy (CIML).

Notre soutien

Nous soutenons ce projet pour 2 ans à hauteur de 50 000 euros.

A. R.