Identification et caractérisation d’ARN ...
Type de document :
Habilitation à diriger des recherches
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Titre :
Identification et caractérisation d’ARN non codants dans les processus de fibrose rénale et à l’origine de la résistance des tumeurs pulmonaires aux anticancéreux
Titre en anglais :
Long coding RNAs in renal fibrosis and underlying chemoresistance in lung cancer
Auteur(s) :
Van Der Hauwaert, Cynthia [Auteur]
Cancer Heterogeneity, Plasticity and Resistance to Therapies (CANTHER) - UMR 9020 - UMR 1277
Cancer Heterogeneity, Plasticity and Resistance to Therapies (CANTHER) - UMR 9020 - UMR 1277
Directeur(s) de thèse :
Cauffiez, Christelle
Date de soutenance :
2021-06-23
Président du jury :
Abbadie, Corinne
Organisme de délivrance :
Université de Lille
École doctorale :
École doctorale Biologie Santé de Lille
Mot(s)-clé(s) :
ARN non codants
MicroARN
Rein -- Fibrose -- Aspect moléculaire
Rein -- Transplantation -- Aspect moléculaire
Tacrolimus
Cavéoline-1
Poumon -- Cancer non à petites cellules -- Résistance aux médicaments -- Aspect moléculaire
Cisplatine
Vitamine B6
Acides nucléiques antisens
MicroARN
Rein -- Fibrose -- Aspect moléculaire
Rein -- Transplantation -- Aspect moléculaire
Tacrolimus
Cavéoline-1
Poumon -- Cancer non à petites cellules -- Résistance aux médicaments -- Aspect moléculaire
Cisplatine
Vitamine B6
Acides nucléiques antisens
Mot(s)-clé(s) en anglais :
Non-coding RNAs
MiRNAs
Renal fibrosis -- Molecular aspects
Renal transplantation -- Molecular aspects
Tacrolimus
Caveolin-1
Non-small cell lung cancer -- Chemoresistance -- Molecular aspects
Cisplatin
Vitamin B6
Antisense oligonucleotides
MiRNAs
Renal fibrosis -- Molecular aspects
Renal transplantation -- Molecular aspects
Tacrolimus
Caveolin-1
Non-small cell lung cancer -- Chemoresistance -- Molecular aspects
Cisplatin
Vitamin B6
Antisense oligonucleotides
Résumé :
La dérégulation des ARN non codant (ARNnc), dont font partie les miARN, joue un rôle central dans l’initiation et la progression de nombreuses maladies, telles que les pathologies fibroprolifératives et les pathologies ...
Lire la suite >La dérégulation des ARN non codant (ARNnc), dont font partie les miARN, joue un rôle central dans l’initiation et la progression de nombreuses maladies, telles que les pathologies fibroprolifératives et les pathologies tumorales. Dans ce projet, nous nous sommes intéressés dans un premier axe à la transplantation rénale, qui est un modèle de fibrose rénale avec l’étude de la néphrotoxicité du tacrolimus, un immunosuppresseur largement utilisé en transplantation rénale mais dont l’utilisation est limitée du fait de ses effets néphrotoxiques, en particulier le développement de lésions de fibrose. Dans des approches in vitro et in vivo, nous avons étudier l’implication des microARN dans le processus fibrogénique du tacrolimus. Ainsi, le traitement avec du tacrolimus de souris pendant 28 jours induit des lésions rénales associées à une altération du profil d’expression de gènes impliqués dans le stress cellulaire, l’inflammation et la fibrose. De plus, le tacrolimus induit une surexpression de miARN impliqués dans les processus inflammatoires et de fibrose tels que les « fibromiR » miR-21-5p, miR-199a-5p et miR-214. Ces résultats sont concordants avec ceux obtenus in vitro où l’expositon au tacrolimus de cellules tubulaires proximales rénales induit une surexpression de miR-21-5p et un changement phénotypique des cellules. Ainsi, le ciblage de miARN pourrait être une nouvelle option thérapeutique dans la prévention de la néphrotoxicité du tacrolimus. En parallèle, dans une approche translationnelle, afin d’identifier de nouveaux déterminants moléculaires impliqués dans la survie du greffon rénal, nous avons étudier le SNP rs473071 affectant le gène CAV1, codant pour une protéine protectrice contre la fibrose dans deux cohortes de patients transplantés rénaux. Bien que le SNP CAV1 rs473051 du donneur peut influencer le devenir du greffon, nos résultats n’ont pas permis de confirmer cette hypothèse. Dans un second axe, nous nous sommes intéressés à la résistance des tumeurs pulmonaires aux anticancéreux. Malgré des progrès importants dans la prise en charge et le traitement des patients atteints de cancer du poumon non à petites cellules ces dix dernières années, le pronostic de cette pathologie est toujours particulièrement défavorable en raison entre autres d’une résistance aux médicaments anticancéreux. Il est donc nécessaire d’identifier les mécanismes moléculaires à l’origine de la résistance des tumeurs pulmonaires aux anticancéreux, dont le cisplatine, et d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. Dans un premier projet, à l’aide d’un criblage fonctionnel dans la lignée cellulaire d’adénocarcinome pulmonaire humaine A549, nous avons identifié un miARN, miR-24-3p dont la surexpression diminue la sensibilité des cellules au cisplatine. En étudiant les mécanismes moléculaires à l’origine de ce phénomène de résistance au cisplatine et à l’erlotinib, nous avons démontré l’implication de miR-24-3p dans la régulation de voies de signalisation associées au processus apoptotique et au métabolisme de la vitamine B6. Dans un second projet, le criblage fonctionnel d’une banque d’inhibiteurs de miARN a permis de mettre en évidence que miR-92a-3p est associé à la sensibilité́ des cellules pulmonaires tumorales au cisplatine. miR-92a-3p est généré́ à partir de l'ARN long non codant MIR17HG avec cinq autres miARN, qui présentent chacun un effet oncogénique. Nous proposons de cibler le transcrit primaire MIR17HG dans sa globalité́. Dans ce projet, nous évaluerons la faisabilité́ d’utiliser la voie RNAse H, comme procédé́ permettant l’inhibition complète d’un cluster oncogénique de 6 miARN, à l’aide d’un seul oligonucléotide antisens de type GapmeR dirigé contre le transcrit primaire MIR17HG de ce cluster. Sur le plan méthodologique, notre projet consistera à démontrer le rôle oncogénique de miR-92a-3p et de MIR17HG in vitro et d’étudier l’effet anticancéreux des oligonucléotides antisens sélectionnés dans le modèle murin d’adénocarcinome pulmonaire KRAS G12D.Lire moins >
Lire la suite >La dérégulation des ARN non codant (ARNnc), dont font partie les miARN, joue un rôle central dans l’initiation et la progression de nombreuses maladies, telles que les pathologies fibroprolifératives et les pathologies tumorales. Dans ce projet, nous nous sommes intéressés dans un premier axe à la transplantation rénale, qui est un modèle de fibrose rénale avec l’étude de la néphrotoxicité du tacrolimus, un immunosuppresseur largement utilisé en transplantation rénale mais dont l’utilisation est limitée du fait de ses effets néphrotoxiques, en particulier le développement de lésions de fibrose. Dans des approches in vitro et in vivo, nous avons étudier l’implication des microARN dans le processus fibrogénique du tacrolimus. Ainsi, le traitement avec du tacrolimus de souris pendant 28 jours induit des lésions rénales associées à une altération du profil d’expression de gènes impliqués dans le stress cellulaire, l’inflammation et la fibrose. De plus, le tacrolimus induit une surexpression de miARN impliqués dans les processus inflammatoires et de fibrose tels que les « fibromiR » miR-21-5p, miR-199a-5p et miR-214. Ces résultats sont concordants avec ceux obtenus in vitro où l’expositon au tacrolimus de cellules tubulaires proximales rénales induit une surexpression de miR-21-5p et un changement phénotypique des cellules. Ainsi, le ciblage de miARN pourrait être une nouvelle option thérapeutique dans la prévention de la néphrotoxicité du tacrolimus. En parallèle, dans une approche translationnelle, afin d’identifier de nouveaux déterminants moléculaires impliqués dans la survie du greffon rénal, nous avons étudier le SNP rs473071 affectant le gène CAV1, codant pour une protéine protectrice contre la fibrose dans deux cohortes de patients transplantés rénaux. Bien que le SNP CAV1 rs473051 du donneur peut influencer le devenir du greffon, nos résultats n’ont pas permis de confirmer cette hypothèse. Dans un second axe, nous nous sommes intéressés à la résistance des tumeurs pulmonaires aux anticancéreux. Malgré des progrès importants dans la prise en charge et le traitement des patients atteints de cancer du poumon non à petites cellules ces dix dernières années, le pronostic de cette pathologie est toujours particulièrement défavorable en raison entre autres d’une résistance aux médicaments anticancéreux. Il est donc nécessaire d’identifier les mécanismes moléculaires à l’origine de la résistance des tumeurs pulmonaires aux anticancéreux, dont le cisplatine, et d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. Dans un premier projet, à l’aide d’un criblage fonctionnel dans la lignée cellulaire d’adénocarcinome pulmonaire humaine A549, nous avons identifié un miARN, miR-24-3p dont la surexpression diminue la sensibilité des cellules au cisplatine. En étudiant les mécanismes moléculaires à l’origine de ce phénomène de résistance au cisplatine et à l’erlotinib, nous avons démontré l’implication de miR-24-3p dans la régulation de voies de signalisation associées au processus apoptotique et au métabolisme de la vitamine B6. Dans un second projet, le criblage fonctionnel d’une banque d’inhibiteurs de miARN a permis de mettre en évidence que miR-92a-3p est associé à la sensibilité́ des cellules pulmonaires tumorales au cisplatine. miR-92a-3p est généré́ à partir de l'ARN long non codant MIR17HG avec cinq autres miARN, qui présentent chacun un effet oncogénique. Nous proposons de cibler le transcrit primaire MIR17HG dans sa globalité́. Dans ce projet, nous évaluerons la faisabilité́ d’utiliser la voie RNAse H, comme procédé́ permettant l’inhibition complète d’un cluster oncogénique de 6 miARN, à l’aide d’un seul oligonucléotide antisens de type GapmeR dirigé contre le transcrit primaire MIR17HG de ce cluster. Sur le plan méthodologique, notre projet consistera à démontrer le rôle oncogénique de miR-92a-3p et de MIR17HG in vitro et d’étudier l’effet anticancéreux des oligonucléotides antisens sélectionnés dans le modèle murin d’adénocarcinome pulmonaire KRAS G12D.Lire moins >
Résumé en anglais : [en]
Deregulation of non-coding RNAs (ncRNAs), including miRNAs, plays a central role in initiation and progression of several pathologies such as fibroproliferative diseases and cancers. Thus, in a second axe, we focused on ...
Lire la suite >Deregulation of non-coding RNAs (ncRNAs), including miRNAs, plays a central role in initiation and progression of several pathologies such as fibroproliferative diseases and cancers. Thus, in a second axe, we focused on chemoresistance of lung cancers. In this project, we first focused on renal transplantation, a well-known model of kidney fibrosis by studying the immunosuppressive drug tacrolimus-induced nephrotoxicity, in particular renal fibrosis. In in vitro and in vivo approaches, we studied whether miRNAs are involved in the nephrotoxic effects and fibrogenetic processes mediated by tacrolimus. Treatment of CD-1 mice with Tacrolimus for 28 days resulted in kidney injury and was associated with alteration of a gene expression signature associated with cellular stress, fibrosis and inflammation. Tacrolimus also affected renal miRNA expression, including miRNAs previously involved in fibrotic and inflammatory processes as “fibromirs” such as miR-21-5p, miR-199a-5p and miR-214-3p. In agreement with in vivo data, Renal Proximal Tubular Epithelial cells exposed to Tacrolimus showed upregulation of miR-21-5p and the concomitant induction of epithelial phenotypic changes, inflammation and oxidative stress. In conclusion, this study suggests for the first time that miRNAs, especially fibromiRs, participate to tacrolimus-induced nephrotoxic effects. Therefore, targeting miRNAs may be a new therapeutic option to counteract tacrolimus deleterious effects on kidney. Moreover, in order to identify molecular pathways and mechanisms involved in Tacrolimus-induced fibrogenic response, we, in a clinical study, studied allowed to study the SNP rs473071 of CAV1 gene, encoding for a protein supposedly harboring a protective effect against fibrosis, in two cohorts of renal transplantation patients. However, donor CAV1 rs4730751 SNP may impact on kidney transplantation outcomes, but these studies could not confirm this hypothesis. Then, Lung cancer is one of the leading causes of cancer death worldwide. Non-small cell lung cancer (NSCLC) is the most common form of cancer, accounting for 80% of lung cancer. Cisplatin combination therapy represents the cornerstone of NSCLC treatment. Unfortunately, its clinical use is limited by two major issues: chemoresistance and the occurrence of serious adverse side effects, such as renal toxicity. In a first project, we have sought to identify and characterize new molecular determinants involved in the chemoresistance and/or renal toxicity of cisplatin. First, using a functional screening in the human lung adenocarcinoma cell line A549, we identified a miRNA whose overexpression decreases cell sensitivity to cisplatin. Then, we studied the molecular mechanisms underlying chemoresistance and demonstrated involvement of this miRNA in the regulation of signaling pathways associated with the apoptotic process and the metabolism of vitamin B6. In a second project, by using a functional screening in the A59 cell line, we identified miR-92a-3p as a miRNA associated with cell sensitivity to cisplatin. Interestingly, miR-92a-3p is part of the cluster miR-17-92, with five other miRNAs whose have oncogenic effect. Thus, we aim to target the miR-17-92 transcript entirely and thus inhibiting the six miRNAs by using a single antisens GapmeR oligonucleotide. GapmeRs are used to obtain RNase-H mediated cleavage of target RNAs. Methodologically, our project consists to demonstrate miR-92a-3p and miR-17-92 oncogenic role in vitro and to study the anti-oncogenic effect of selected GapmeRs in a KRAS G12D lung adenocarcinoma mouse model.Lire moins >
Lire la suite >Deregulation of non-coding RNAs (ncRNAs), including miRNAs, plays a central role in initiation and progression of several pathologies such as fibroproliferative diseases and cancers. Thus, in a second axe, we focused on chemoresistance of lung cancers. In this project, we first focused on renal transplantation, a well-known model of kidney fibrosis by studying the immunosuppressive drug tacrolimus-induced nephrotoxicity, in particular renal fibrosis. In in vitro and in vivo approaches, we studied whether miRNAs are involved in the nephrotoxic effects and fibrogenetic processes mediated by tacrolimus. Treatment of CD-1 mice with Tacrolimus for 28 days resulted in kidney injury and was associated with alteration of a gene expression signature associated with cellular stress, fibrosis and inflammation. Tacrolimus also affected renal miRNA expression, including miRNAs previously involved in fibrotic and inflammatory processes as “fibromirs” such as miR-21-5p, miR-199a-5p and miR-214-3p. In agreement with in vivo data, Renal Proximal Tubular Epithelial cells exposed to Tacrolimus showed upregulation of miR-21-5p and the concomitant induction of epithelial phenotypic changes, inflammation and oxidative stress. In conclusion, this study suggests for the first time that miRNAs, especially fibromiRs, participate to tacrolimus-induced nephrotoxic effects. Therefore, targeting miRNAs may be a new therapeutic option to counteract tacrolimus deleterious effects on kidney. Moreover, in order to identify molecular pathways and mechanisms involved in Tacrolimus-induced fibrogenic response, we, in a clinical study, studied allowed to study the SNP rs473071 of CAV1 gene, encoding for a protein supposedly harboring a protective effect against fibrosis, in two cohorts of renal transplantation patients. However, donor CAV1 rs4730751 SNP may impact on kidney transplantation outcomes, but these studies could not confirm this hypothesis. Then, Lung cancer is one of the leading causes of cancer death worldwide. Non-small cell lung cancer (NSCLC) is the most common form of cancer, accounting for 80% of lung cancer. Cisplatin combination therapy represents the cornerstone of NSCLC treatment. Unfortunately, its clinical use is limited by two major issues: chemoresistance and the occurrence of serious adverse side effects, such as renal toxicity. In a first project, we have sought to identify and characterize new molecular determinants involved in the chemoresistance and/or renal toxicity of cisplatin. First, using a functional screening in the human lung adenocarcinoma cell line A549, we identified a miRNA whose overexpression decreases cell sensitivity to cisplatin. Then, we studied the molecular mechanisms underlying chemoresistance and demonstrated involvement of this miRNA in the regulation of signaling pathways associated with the apoptotic process and the metabolism of vitamin B6. In a second project, by using a functional screening in the A59 cell line, we identified miR-92a-3p as a miRNA associated with cell sensitivity to cisplatin. Interestingly, miR-92a-3p is part of the cluster miR-17-92, with five other miRNAs whose have oncogenic effect. Thus, we aim to target the miR-17-92 transcript entirely and thus inhibiting the six miRNAs by using a single antisens GapmeR oligonucleotide. GapmeRs are used to obtain RNase-H mediated cleavage of target RNAs. Methodologically, our project consists to demonstrate miR-92a-3p and miR-17-92 oncogenic role in vitro and to study the anti-oncogenic effect of selected GapmeRs in a KRAS G12D lung adenocarcinoma mouse model.Lire moins >
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2022-04-15T17:07:12Z
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