3 Conclusion

Loin d’être activées en parallèle et de façon totalement indépendante par les RTK, nous venons de voir que les 2 voies de signalisation majeures dans les phénomènes de prolifération ou de survie cellulaire sont en fait étroitement liées. Il semble de plus que 2 acteurs majeurs, communs à ces 2 voies, interviennent de façon récurrente dans ces cross-talk : Gab1 et SHP-2. Ainsi, comme il l’est illustré en figure 29, les voies MAPK et PI3K présentent de nombreuses connexions entre elles et

Introduction bibliographique Chapitre 2 : Mécanismes d’activation des voies MAPK et PI3K

Figure 29 : Gab1 et SHP-2 dans l’activation des voies MAPK et PI3K en réponse à l’EGF

(d’après (Kiyatkin et al., 2006)). De nombreux rétrocontroles sont mis en place par les RTK et notamment l’EGFR concernant la régulation des voies Ras/MAPK et PI3K. Deux acteurs centraux intervenant dans ces nombreux cross-talk sont la protéine adaptatrice Gab1 et la phosphatase SHP-2.

Introduction bibliographique Chapitre 3 : Dérégulation des RTK et de leur signalisation dans les cancers

Chapitre 3 : Dérégulation des RTK et de leurs voies de signalisation

dans les cancers : implications thérapeutiques

Comme nous l’avons vu dans les chapitres précédents, les RTK, notamment l’EGFR et le VEGFR, et les voies de signalisation mitogènes qu’ils activent telles que les voies Ras/MAPK et PI3K, sont des acteurs majeurs dans de nombreuses fonctions cellulaires comme la prolifération, la survie ou la migration. Il n’est donc pas étonnant qu’une hyperactivation ou diverses altérations de ces mécanismes soient associées à de nombreuses pathologies, notamment les cancers. Ainsi, ces différentes observations font de ces RTK ou de ces voies de signalisation des cibles privilégiées en thérapie anti-cancéreuse. Dans ce chapitre, nous aborderons tout d’abord l’implication physiopathologique des voies Ras/MAPK et PI3K dans les cancers. Nous ne développerons cependant pas en détail cet aspect car nous nous intéresserons plutôt, dans un deuxième temps, aux rôles de l’EGFR et du VEGFR dans les cancers. Nous définirons les types de mutations ou de modifications des récepteurs ErbB retrouvées le plus fréquemment dans des cancers, ainsi que le rôle du VEGF et de ses récepteurs dans l’angiogenèse tumorale. Nous détaillerons plus particulièrement les inhibiteurs de ces récepteurs utilisés en thérapie anti-cancéreuse et les éventuels échecs thérapeutiques des stratégies visant à inhiber l’EGFR notamment. Nous finirons ce chapitre par une discussion sur l’intérêt d’une double inhibition de l’EGFR et du VEGFR en thérapie anti- cancéreuse.

I- Implication des voies Ras/MAPK et PI3K dans le développement

tumoral

De par leur rôle majeur dans les phénomènes de prolifération, des dérégulations de la voie des MAPK et PI3K et des mutations de leurs principaux acteurs sont souvent à l’origine de nombreux cancers. En effet, une hyperactivation de la voie des MAPK et/ou PI3K est retrouvée dans la majorité des cas (pour revues voir (Dhillon et al., 2007; Hennessy et al., 2005)). Ces dérégulations peuvent avoir lieu à différents niveaux de la cascade de signalisation, et de nombreuses thérapies ciblant ces voies sont actuellement en cours de développement.

I-1. Altérations de la voie Ras/MAPK et cancer

I-1-1. Mutations oncogéniques et inhibiteurs de Ras en thérapie anti-cancéreuse

Comme nous l’avons évoqué précédemment, l’un des acteurs principaux de la voie des MAPK est le proto-oncogène Ras, retrouvé muté ou surexprimé dans 15 à 30% de cancers tels que des

Introduction bibliographique Chapitre 3 : Dérégulation des RTK et de leur signalisation dans les cancers

activatrices, l’hyperactivation de Ras peut aussi être liée à une hyperactivation d’un récepteur conduisant à une activation constitutive de la petite protéine G ou de la voie des MAPK qu’elle initie. De façon plus indirecte, Ras peut être hyperactivée à cause d’une mutation inactivatrice d’un de ses régulateurs négatifs, comme par exemple les mutations de NF1, touchant une GAP de Ras.

Concernant les possibilités d’inhiber Ras lorsqu’elle n’est pas elle-même mutée, mais hyperactivée de façon indirecte, il existe des inhibiteurs naturels de Ras, qui sont des toxines létales (LT) issues de bactéries, comme LT82 ou LT9048 de C. Sordelli. Cependant, l’utlisation de ces toxines en thérapie n’a pas pu se faire à cause de leur manque de spécificité, chacune de ces toxines inhibant aussi d’autres protéines G telles que Rac, cdc42 ou Ral. Une autre stratégie mise au point pour éviter l’activation de Ras ou des autres acteurs de la voie des MAPK, a été d’inhiber la relocalisation membranaire de Sos, grâce à des peptomimétiques ciblant les domaines SH2 ou SH3 de Grb2, empêchant ainsi son interaction avec ses partenaires protéiques. Cependant, cette approche n’a pas été concluante compte tenu de la difficulté de ces peptides à rentrer dans la cellule et de leur forte sensibilité aux phosphatases lorsqu’ils sont phosphorylés pour lier les domaines SH2 (Vidal et al., 2001). Cependant la détermination de la structure des domaines SH2 de Grb2 en cristallographie ouvre de nouvelles perspectives quant à la synthèse de peptidomimétiques plus efficaces (Nioche et al., 2002). Pour ce qui est des mutations de Ras, certaines conduisent à une insensibilité aux GAP et donc au maintien de la petite protéine G dans un état actif lié au GTP, les premiers efforts se sont concentrés sur des stratégies visant à réactiver l’activité d’hydrolyse du GTP ou à empêcher la liaison du nucléotide. Cependant, toutes ces études se sont arrêtées aux tests in vitro, notamment à cause du manque de spécificité de la stratégie, les petites protéines G ayant toutes un mode de fonctionnement similaire.

Les laboratoires ont alors décidé de cibler plus spécifiquement les modifications post- traductionnelles de Ras lui permettant d’être ancrée à la membrane. L’une des approches les plus efficaces a donc été l’utilisation d’inhibiteurs de la farnésylation (FTI ou farnesyl-transferase inhibitor) (Lancet et al., 2007; Macdonald et al., 2005; Singh and Lingham, 2002) tels que SCH-66336 (ionafarnib, sarasar) et R115777 (tipifarnib, zarnestra) (cf. tableau 8). Il semble cependant que, malgré leur efficacité, les FTI ne soient pas vraiment spécifiques de Ras, d’autres mécanismes pouvant entrer en jeu dans le ciblage à la membrane de K-Ras et N-Ras. Ainsi, les cibles réelles de ces FTI sont actuellement en cours d’investigation.

L’autre façon d’inhiber Ras se fait par des stratégies utilisant des ARN antisens, qui ont notamment été testés en essai clinique pour traiter les cancers du poumon (Chen et al., 1996; Crooke, 2000). Cependant, cette dernière méthode présente de nombreuses difficultés techniques notamment concernant l’efficacité des moyens de délivrance de ces oligonucléotides qui doivent rentrer dans la cellule sans être dégradés malgré leur fragilité. Récemment, de nouvelles techniques telles que l’interférence à ARN semblent tout de même prometteuses pour contourner ces difficultés techniques. De plus, les vecteurs viraux (ex : adénovirus, lentivirus,…) procurent de nouveaux moyens pour transporter et faire rentrer efficacement dans la cellule les différents agents thérapeutiques.

Introduction bibliographique Chapitre 3 : Dérégulation des RTK et de leur signalisation dans les cancers I-1-2. Mutations activatrices de Raf

Il semble qu’un autre acteur de la voie des MAPK, la kinase Raf, se retrouve elle aussi mutée dans environ 7% des cancers (Davies et al., 2002; Garnett and Marais, 2004). Il s’agit le plus souvent de mutations de l’isoforme B-Raf qui se retrouve avec une incidence de 27 à 70% dans des mélanomes, de 36 à 53% dans des cancers de la thyroïde, de 5 à 22% dans les cancers colorectaux et dans 30% des cancers ovariens. Ainsi, afin de bloquer l’activation de Raf suite à ces mutations ou à l’hyperactivation de Ras, différents types d’inhibiteurs de Raf ont été développés. On compte tout d’abord des inhibiteurs antisens, permettant de diminuer l’expression de Raf, tels que ISIS-5132 ou LErafAON (Dritschilo et al., 2006; Oza et al., 2003). Concernant ce dernier, l’oligonucléotide est encapsidé dans des liposomes, évitant ainsi sa dégradation précoce, et est actuellement en essai clinique de phase I et testé en combinaison avec d’autres chimio- ou radiothérapies. Récemment, des approches utilisant l’ARN à interférence contre un mutant de Raf ont souligné l’importance de cibler cette protéine, celle-ci étant indispensable au pouvoir transformant et à la croissance tumorale dans des modèles expérimentaux de mélanomes (Hoeflich et al., 2006; Sumimoto et al., 2004). En parallèle, d’autres types d’inhibiteurs de Raf ont été évalués. Ainsi, MCP1, inhibiteur de l’interaction entre Ras et Raf et 17-AAG, inhibiteur de la protéine chaperonne hsp90 nécessaire à la maturation de Raf sont en cours d’évaluation, même si, pour ce dernier, n’etant pas spécifique de cette kinase, ses effets anti-tumoraux sont donc difficiles à interpréter (Sharp and Workman, 2006; Skobeleva et al., 2007). Enfin, un des inhibiteurs de Raf les plus courants est le BAY43-9006 (sorafenib ou nexavar), un inhibiteur de l’activité kinase, approuvé dans le traitement des cancers du rein et sur les mélanomes en combinaison avec d’autres agents thérapeutiques (Rini, 2006). Il semble cependant que cet inhibiteur soit aussi capable d’inhiber d’autres kinases, notamment des kinases angiogéniques telles que le VEGFR-2, même si il conserve tout de même une certaine sélectivité car n’a aucun effet sur MEK par exemple (Wilhelm et al., 2004). Le fait que des inhibiteurs permettant le ciblage de différentes protéines soit souvent plus efficaces que l’utilisation d’inhibiteurs très sélectifs, interroge sur la méthose à utiliser, à savoir si l’approche multi-cibles (une même drogue pour plusieurs cibles) ou multi-drogues (plusieurs drogues sélectives utilisées en combinaison) ne serait pas plus efficace qu’une approche visant une seule cible de façon très spécifique, ce d’autant plus que les cancers ont souvent des origines multifactorielles.