L‟absence de la télomérase

Les lignées ALT sont caractérisées principalement par l‟absence de la télomérase, certaines expriment hTR, mais pas hTERT, et d'autres n‟'expriment pas les deux composants (Bryan et al., 1997, Hoare et al., 2001, Dessain et al., 2000, Atkinson et al., 2005). La connaissance des mécanismes par lesquels la télomérase humaine est réprimée dans les cellules télomérase négative conduit à une meilleure compréhension du phénotype ALT. D‟où l‟importance d‟examiner dans les lignées ALT l'activité catalytique de l'enzyme ainsi que l'expression de ses sous-unités TR et TERT.

L'activité de la télomérase est couramment détectée par la méthode de TRAP ("Telomeric repeat amplification protocol"), elle est régulée à plusieurs niveaux, hTERT étant souvent le facteur limitant (Liu et al., 2000). Des études ont montré que la transcription et l'épissage alternatif du transcrit hTERT sont impliqués dans la régulation de l'activité de la télomérase. Plusieurs variant d‟épissage de hTERT ont été identifiés et nombreux diffèrent dans les exons des motifs hautement conservés de la transcriptase inverse (RT), codant pour des protéines catalytiquement inactives (Kilian et al., 1997). L'activité de la télomérase corrélait souvent avec l'expression de la séquence complète du transcrit hTERT, bien que un ou plusieurs

48 variant d‟épissage peu abondants restent souvent exprimés dans les cellules télomérase positive certains ont été identifiés comme des dominants négatifs de son activité (Zaffaroni et al., 2002, Colgin et al., 2000, Zhu et al., 2014). Toutefois, l‟expression du transcrit complet de hTERT n‟était pas suffisante pour déterminer l'activité de la télomérase. En effet, parmi les cellules télomérase négatives, certaines sont caractérisées par l'absence du transcrit complet de hTERT, tandis que d'autres l‟expriment à un niveau nettement inférieure à celui des variant d‟épissage (Zaffaroni et al., 2002). Que cette répression de l‟activité de la télomérase soit dû à une diminution de l‟expression du transcrit complet de hTERT ou à un effet inhibiteur actif de ces variant reste une question ouverte qui nécessite plus d‟investigation pour y répondre.

D‟autre part, certains variant sont exprimés à la fois dans des cellules télomérase positive ainsi que dans des lignées ALT télomérase négative et la surexpression de ces variant induit une augmentation de la prolifération cellulaire dans les deux types cellulaires. Toutefois, leur inhibition entraîne une altération du cycle cellulaire dans les lignées cellulaires ALT conduisant à une diminution de leur prolifération cellulaire, suggérant un rôle extra télomérique de ces variant qui malgré leur manque d‟activité de télomérase participent dans l‟induction de la croissance cellulaire surtout des lignées ALT (Hrdličková et al., 2012) .

Plusieurs études se sont basées sur les modifications épigénétiques qui peuvent intervenir à différents niveaux sur la régulation des gènes TERT et TR et engendrer une répression de la télomérase. En effet, les promoteurs de ces gènes contiennent des îlots CpG qui représentent des cibles pour les ADN méthyltransférases, de sorte que la méthylation de ces régions provoquerait l'inactivation transcriptionnelle des gènes associés empêchant par la suite la liaison des facteurs de transcription. Bien qu'un certain degré de méthylation du promoteur TR soit observé dans des lignées cellulaires télomérase positives, cela n‟était pas corrélé au taux d'expression du gène correspondant. Cependant, l'hyperméthylation de ce promoteur n‟a été trouvée que dans des lignées ALT qui étaient les seules à montrer une absence complète de la sous-unité TR (Hoare et al., 2001). Par conséquent, il semblerait que la forte méthylation du promoteur TR soit associée à une inhibition de la transcription dans les lignées ALT alors qu‟une faible méthylation n‟affecte pas son niveau d'expression dans les cellules télomérase positive. Cette corrélation entre l'hyperméthylation du promoteur TR et l'absence d'expression a également été montrée au niveau du gène TERT dans certaines lignées ALT où la forte

49 fréquence de méthylation peut toucher soit un des deux promoteurs soit les deux en même temps (Devereux et al., 1999, Dessain et al., 2000). Bien que la méthylation des promoteurs puisse influencer l'expression des gènes des sous-unités de la télomérase, la modification des histones et le remodelage de la chromatine pourraient également réguler leur expression. Les études d‟Atkinson et ses collaborateurs ont montré que l‟hypoacétylation des histones du promoteur hTERT ou hTR serait en partie responsable de la répression de chacune des sous unités correspondantes (Atkinson et al., 2005).

D‟autre part, beaucoup de publications ont mis en évidence la présence de mutations somatiques dans les régions du promoteur du gène TERT, et dont le taux et la fréquence varient énormément entre les différents types de tumeurs malignes humaines (Liu et al., 2014, Liu et al., 2013). Ces mutations génèrent de nouveaux motifs pour la fixation de facteur de transcription ce qui augmente l'activité transcriptionnelle du gène TERT et par conséquent l‟activité de la télomérase (Huang et al., 2013, Horn et al., 2013). D‟une manière intéressante, des mutations du promoteur TERT sont aussi fréquentes dans les tumeurs qui utilisent le mécanisme ALT. Killela et ses collaborateurs ont montré que dans les gliomes ces mutations sont mutuellement exclusives avec celles de la protéine ATRX, mutations signature du phénotype ALT. Ils ont proposé que l'avantage sélectif offert par la mutation de TERT et conférant le phénotype ALT serait équivalent à l'avantage procuré par la mutation d‟ATRX (Killela et al., 2013). Cependant, certaines tumeurs ALT tel que 40% du carcinome médullaire de la thyroïde (MTC) manquent l‟expression du gène TERT mais ne présentent pas des mutations dans le promoteur du gène correspondant (Wang et al., 2014, Liu et al., 2014), d‟où la nécessité d‟élargir les recherches pour savoir l‟origine de ces mutations différentielles entre les divers types de cancer.

3.2. L’hétérogénéité des télomères et la présence de variants de répétitions