SOMMAIRE LISTE DES ABREVIATIONS

(1)

SOMMAIRE

LISTE DES ABREVIATIONS ……….. 1

RESUME ………... 4

INTRODUCTION ……… 5

I. LE CANCER ... 5

1. Généralités ... 5

2. Epidémiologie ... 8

3. Les traitements actuels... 9

1. La chirurgie ... 9

2. La radiothérapie... 10

3. La chimiothérapie... 10

a) Passé ... 11

b) Présent ... 11

c) Futur ... 12

4. L’immunothérapie... 13

5. La thérapie génique ... 14

6. Les siRNAs ... 15

II. PROLIFERATION ET MIGRATION CELLULAIRES AU SEIN DES TUMEURS ………...16

1. Généralités ... 16

2. Croissance d’un tissu tumoral (bénin ou malin) ... 16

1. Définitions... 16

2. Prolifération cellulaire... 16

3. Apoptose... 17

4. Autres types de morts cellulaires ... 19

3. Migration des cellules normales et des cellules cancéreuses ... 21

1. Définitions... 21

2. Molécules d’adhésion et matrice extracellulaire... 21

a) La matrice extracellulaire... 22

b) Les molécules d’adhésion ... 22

♦ Les intégrines ... 22

♦ Les sélectines... 23

♦ Les galectines ... 24

♦ Autres types de molécules d’adhésion ... 25

3. Motilité cellulaire et les diverses formes de cytosquelettes. ... 25

a) Définitions... 25

b) Complexe d’adhésion... 26

c) Cytosquelette des cellules normales et cancéreuses... 27

♦ Microfilaments et protéines associées... 27

♦ Filaments intermédiaires. ... 31

♦ Microtubules... 31

(2)

d) Cascades de signaux intracellulaires propres à la motilité... 32

4. Invasion et cascade protéolytique au sein des cellules cancéreuses... 34

III. NOTIONS DE NEOANGIOGENESE TUMORALE... 35

1. Généralités. ... 35

2. Développement d’un réseau angiogénique... 35

1. Définitions... 35

2. Facteurs pro-angiogéniques et anti-angiogéniques. ... 36

3. Prolifération et migration des cellules endothéliales... 36

4. Quels sont les traitements anti-angiogéniques susceptibles d’aboutir en clinique ? 37 BUT DU TRAVAIL ………...39

MATERIEL ET METHODES ………..40

I. PRODUITS UTILISES... 40

II. EVALUATION DE LA CINETIQUE DE POLYMERISATION D’ACTINE. ... 40

III. MODELES EXPERIMENTAUX IN VITRO. ... 41

1. Primocultures de cellules endothéliales. ... 41

2. Lignées établies de cellules cancéreuses humaines... 42

IV. TESTS DE BIOLOGIE CELLULAIRE IN VITRO. ... 43

1. Evaluation du taux de croissance d’une population cellulaire. ... 43

2. Evaluation de la formation d’un réseau cellulaire HUVEC sur Matrigel

^TM

. ... 44

3. Visualisation du cytosquelette d’actine au sein de lignées cellulaires cancéreuses... 44

4. Evaluation du taux de migration d’une population cellulaire. ... 46

5. Evaluation du taux global de prolifération et migration d’une population cellulaire. . 47

V. ANALYSES STATISTIQUES. ... 48

1. Les analyses paramétriques (analyse de variance)... 48

2. Les analyses non-paramétriques (Test de Mann-Withney et Kruskall-Wallis). ... 49

RESULTATS ... 50

I. CARACTERATION DES PROPRIETES ANTI-ANGIOGENIQUES ET ANTI- MIGRATOIRES DES MOLECULES ANTI-TUBULINE, ET AFFECTATION DU CYTOSQUELETTE D’ACTINE DANS CE PROCESSUS. ... 50

1. Introduction. ... 50

2. Résultats. ... 51

1. Influence des molécules antitumorales sur le taux de croissance global des cellules HUVEC et de lignées cellulaires tumorales... 52

2. Influence anti-angiogénique des molécules anti-tubuline observée in vitro sur le modèle de cellules HUVEC. ... 53

3. Influence in vitro des molécules anti-tubuline sur le taux de migration de lignées cellulaires tumorales... 55

4. Influence des molécules anti-tubuline sur l’organisation du cytosquelette actinique56 II. METHODOLOGIE « COMPARE » DU NATIONAL CANCER INSTITUTE. ... 59

1. Introduction. ... 59

(3)

2. Algorithme COMPARE... 60

3. Comparaison de la vincristine et de la vinblastine par le programme COMPARE. ………...62

1. Paramètres de l’analyse COMPARE... 62

2. Analyse COMPARE et conclusion. ... 63

III. MISE AU POINT D’UNE STRATEGIE PHARMACOLOGIQUE DE DECOUVERTE DE MOLECULES ANTI-ACTINE A ACTIVITE ANTI- MIGRATOIRE... 65

1. Introduction. ... 65

2. Résultats. ... 67

1. Influence des molécules anti-actine sur la cinétique de polymérisation d’actine. ... 67

a) Introduction. ... 67

b) Optimalisation des paramètres du spectrofluorimètre et de la réaction de polymérisation... 69

♦ Paramètres du spectrofluorimètre... 69

(a) La température... 70

(b) L’agitation dans la cuvette. ... 70

(c) Intervalle de mesure. ... 70

(d) Longueur d’onde d’excitation. ... 70

(e) Longueur d’onde d’émission... 71

(f) La fente des monochromateurs. ... 71

♦ Paramètres de la réaction de polymérisation... 72

(a) La reconstitution de l’actine lyophilisée. ... 72

(b) La quantité de tampon G ajoutée... 72

(c) La quantité de tampon de polymérisation ajoutée... 73

(d) La concentration d’actine. ... 74

(e) Choix du solvant de dissolution des produits... 74

♦ Conclusions. ... 75

c) Evaluation de la cinétique de polymérisation d’actine en présence de molécules anti-actine. ... 76

2. Influence des molécules anti-actine sur le taux de croissance de lignées cellulaires tumorales. ... 78

3. Influence des molécules anti-actine sur l’organisation du cytosquelette d’actine au sein de lignées cellulaires tumorales. ... 79

4. Influence des molécules anti-actine sur la migration de lignées cellulaires tumorales ………...80

5. Caractérisation des effets combinés des molécules anti-actine sur les propriétés de croissance et de migration de lignées cellulaires tumorales... 81

DISCUSSION ………83

I. LA MIGRATION CELLULAIRE : CIBLE CRUCIALE DANS LA LUTTE CONTRE L’ETABLISSEMENT DES METASTASES... 83

II. LES MOLECULES ANTI-TUBULINE PEUVENT ETRE UTILISEES POUR COMBATTRE LA MIGRATION DES CELLULES CANCEREUSES... 85

III. LA METHODOLOGIE « COMPARE » MISE AU POINT PAR LE NCI PEUT-

ELLE ETRE UTILISEE COMME OUTIL DE RECHERCHE DE COMPOSES

ANTI-MIGRATOIRES ? ... 88

(4)

IV. UNE NOUVELLE STRATEGIE PHARMACOLOGIQUE DE DECOUVERTE DE COMPOSES A PROPRIETES ANTI-MIGRATOIRES POUR ENRICHIR

L’ARSENAL THERAPEUTIQUE ANTI-CANCEREUX... 89

1. L’actine en tant que cible cellulaire ? ... 89

2. Notre stratégie pharmacologique de criblage de composés anti-actine. ... 90

1. Etude de la cinétique de polymérisation de la protéine d’actine pure par spectrofluorimétrie. ... 91

2. Etude de la cytotoxicité des molécules testées... 92

3. Etude de l’organisation du cytosquelette actinique in situ (dans des cellules entières) par spectrofluorimétrie. ... 92

4. Essais de migration cellulaire en deux dimensions... 93

V. QUELLES SONT LES DIFFICULTES SUSCEPTIBLES D’ETRE RENCONTREES DANS NOTRE STRATEGIE PHARMACOLOGIQUE DE DECOUVERTE DE COMPOSES ANTI-ACTINE ? ... 97

1. Les difficultés relatives à la méthodologie... 97

2. Les problèmes liés au comportement des cellules migrantes. ... 99

3. Les problèmes posés par une interférence avec le cytosquelette d’actine... 100

CONCLUSIONS ………103

PERSPECTIVES ………105

REFERENCES ………....107

ANNEXES ………...119 Annexe 1 : Essais cliniques des produits chimiothérapeutiques en cours depuis 2002.

Annexe 2 : Hayot, C., Farinelle, S., De Decker, R., Decaestecker, C., Darro, F., Kiss, R., Van Damme, M. In vitro pharmacological characterizations of the anti- angiogenic and anti-tumor cell migration properties mediated by microtubule- affecting drugs, with special emphasis on the organization of the actin cytoskeleton. International Journal of Oncology, volume 21, pp 417-425, 2002.

Annexe 3 : Hayot, C., Debeir, O., Van Ham, P., Van Damme, M., Kiss, R., Decaestecker,

C. Characterization of the activities of actin-affecting drugs on tumor cell

migration. Toxicology and Applied Pharmacology, volume 211, pp 30-40,

2006.