D’après Nazarian et al, 2010, et Shi et al, 2011.
m229 (sensibles)
Traitement chronique à des doses croissantes de Vémurafénib
m229-R
Résitance:
Inhibiteurs de BRAFV600 (Vémurafénib , et Dabrafénib) Inhibiteurs de MEK
Vémurafénib: IC50 > 10µM Pression de sélection 1µM Mutation V600E de BRAF conservée
℗ERK1/2 ℗MEK1/2 MEK1/2 ERK1/2 Vémurafénib ERK1/2 PDGFβ
Prolifération
Hyperactivation AKT 10µM49
mutées BRAFV600 est corrélé à la résistance innée au Vémurafénib (Shao and Aplin 2010). L’a tivatio asale d’AKT, ou induite sous inhibiteur des MEKs, est égale e t respo sa le d’u e résista e a uise à l’i hi itio des MEKs (Gopal et al. 2010).
D’autre part, alors ue le Vémurafénib peut conduire à une régression importante des métastases extra- éré rales, il ’a pas d’i pa t effi a e sur les étastases éré rales. L’é happe e t des métastases cérébrales au traitement par Vémurafénib du e partie à u e diffi ulté d’a s de la molécule à cause de la barrière hémato-encéphalique) contribue donc à une certaine forme de résistance acquise au Vémurafénib. A partir de ces observations cliniques, il a été montré in vitro et sur des tumeurs cérébrales de patients, une hyper-activation de la kinase AKT au niveau des métastases cérébrales faisant intervenir des facteurs du stroma cérébral. De plus, in vitro, l’i hi itio de la voie PI3K-AKT est capable de resensibiliser des cellules de mélanome isolées à partir de métastases cérébrales résistantes au Vémurafénib. Cette étude montre un intérêt particulier à cibler la voie PI3K-AKT en même temps que BRAFV600 pour initier et/ou prolonger la réponse anti tumorale des agents ciblant dans le cas de patients atteints de mélanome ayant des métastases cérébrales (Niessner et al. 2013).
Enfin, dans leur étude, Shi et al mettent en évidence une sensibilité différentielle des mélanomes mutés BRAFV600à l’i hi itio d’AKT, dire te e t orrélée au iveau asal d’a tivité de la ki ase, et
odula le par l’i hi itio de BRAFV600 (Shi et al. 2014a).
- les mélanomes mutés BRAFV600 ui o t u e perte d’a tivité de PTEN régulateur égatif de l’a tivatio d’AKT), ont par conséquent un niveau basal d’a tivatio d’AKT élevé dont ils sont dépe da ts à l’origi e d’u e résista e i ée au Vémurafénib, vu précédemment). Ils sont alors tr s se si les à l’i hi itio d’AKT avant tout traitement par Vémurafénib.
- les mélanomes mutées BRAFV600 qui présentent une activité de PTEN, ont un niveau basal d’a tivatio d’AKT odéré, voir as. Ils so t i itiale e t dépe da ts de l’a tivatio d’E‘K pour survivre et proliférer. Ils sont sensibles au Vémurafénib et peu se si les à l’i hi itio d’AKT dont ils e dépe de t pas e ter e de survie. Néa oi s, d s l’i itiatio du traitement par Vémurafénib, ces mélanomes acqui re t u iveau d’a tivité d’AKT plus élevé, do t ils devie e t dépe da ts au dépe d de la ki ase E‘K, et ui est à l’origi e d’u e résistance acquise au Vémurafénib.
Finalement, les auteurs de cette étude font ressortir un intérêt considérable à co-inhiber la voie RAF-MEK-ERK et la voie PI3K-AKT, et par conséquent empêcher ou contrer le « switch » d’u e survie ERK-dépendante vers une survie AKT-dépendante pour optimiser la réponse anti tumorale des agents ciblant BRAFV600.
c. Mod le d’ tude : m229-R. (Figure21)
La lignée de mélanome m229-‘ fait partie de l’e se le des o reuses lig ées de éla o e ayant été rendues in vitro résistantes aux inhibiteurs de BRAFV600 à partir de lignées parentales considérées sensibles à ces inhibiteurs (Sondergaard et al. 2010). Pour obtenir ces lignées résistantes, les lignées parentales mutées BRAFV600 ont été traitées avec une première et faible dose d’i hi iteur de B‘AFV600
puis, au cours des passages des cellules survivantes en présence de l’i hi iteur, ave des doses roissa tes : ce protocole permet de sélectionner au fur et à mesure des clones de cellules qui résiste t à ha u e des doses d’i hi iteur utilisées. U e fois les lo es
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résistants isolés, ils sont entretenus à une dose adaptée et choisie pour leur prolifération optimale : elles sont entretenues sous pression de sélection permanente.
Les clones m229-R ont été générés et caractérisés par Roger Lo et ses collaborateurs (Nazarian et al. 2010). Ils ont une IC50 supérieure à 10µM de PLX4032 (Vémurafénib) (IC50, concentration inhibant la croissance de 50% des cellules) et sont entretenus sous pression de sélection à 1µM de PLX4032, alors que les cellules m229 parentales ont une IC50 de 0.2µM. Autrement dit, pour obtenir une diminution de croissance de 50% des cellules m229-R, il faut une dose de PLX4032 plus de 50 fois plus élevée que pour les m229 parentales. Les m229-R ont conservé la mutation V600E de BRAF ainsi que la sensibilité de la kinase mutée au PLX4032, vérifiée par la diminution dose-dépendante de la phosphorylation des MEKs et des ERKs sous PLX4032. Ces dernières ara térisatio s o t per is d’e lure da s e as là, la résista e par séle tio de lo es B‘AF WT qui auraient « profité » de l’effet a tivateur du Vé urafé i . Les -‘ so t résista tes à l’effet antiprolifératif du PLX4032 mais également à celui des inhibiteurs des MEKs, bien que leurs kinases MEKs et ERKs en aval de BRAFV600 soie t toujours se si les à l’effet pre ier i a tivateur de ces inhibiteurs.
Ces cellules sur-expriment différents ARN messagers de RTKs, do t eu de l’EGF‘ et le PDGFRβ qui sont également surexprimés au niveau protéique. Le PDGFR est cependant le seul RTK surexprimé (ARN messager et protéine) et présentant une forte activation ; il a été identifié comme mécanisme principal de résistance acquise au PLX4032 de ces cellules (décrit précédemment, (Nazarian et al. 2010). Ces cellules expriment par ailleurs très peu la protéine RAS, mais expriment fortement la forme active de la protéine AKT ainsi que des hauts niveaux protéi ues d’E‘K a tivée o parative e t à leur lig ée pare tale (Shi et al. 2011). Alors que l’a tivatio d’AKT est o trôlée par l’e pressio et l’a tivatio de PDGF‘β et parti ipe do à la résistance acquise des m229-‘, elle de E‘K se lerait plutôt tre le résultat d’autres pro essus adaptatifs suite à la prése e prolo gée de Vé urafé i , ’a a t pas d’i flue e sur la survie de ces cellules sous PLX4032 (perte du rétrocontrôle négatif par ERK sur la signalisation MEK-ERK évoquée dans le chapitre I par exemple)(Pratilas et al. 2009, Shi et al. 2011).
3. Résistance ERK-dépendante ET indépendante : réactivation de la voie MAPKinase et activation de la voie PI3K-AKT : les cellules 451lu-R co e od le d’ tude.
L’e iste e d’u e hétérogé éité des tu eurs de éla o e, ouplée à la ara térisatio de ultiples é a is es de résista e a uise, sugg re t l’a uisitio oncomitante possible de plusieurs de ces mécanismes au sein des tumeurs d’u e patie t et/ou d’u e e tu eur. Shi et al., ont récemment montré dans une étude portant sur 44 patients atteints de mélanome métastatique ayant développé une résistance au Vémurafénib ou au Dabrafénib, que chez au moins 20% des patients atteints de mélanome, au moins deux mécanismes de résistance aux inhibiteurs de BRAFV600 différe ts étaie t déte tés au sei d’u e patie t. De plus, par i es 20% de patients, 88% présentaient les différents mécanismes de résistance identifiés appartenant aux deux catégories présentées précédemment (résistance ERK-dépendant, résistance ERK- indépendante ou PI3K-AKTdépendante) (Shi et al. 2014b).
Par conséquent, ceci sous entend une grande complexité dans le choix du traitement en seconde intention pour ces patients là.
IGF-1R Dabrafénib
BRAFV600E