PROJET EpiMuM-3D

Tumorigénèse des cellules B matures : des mécanismes moléculaires aux patients

Ce projet est porté par l’IGH – CNRS – Université de Montpellier.

CONTEXTE

Les cellules plasmocytaires (PCs) représentent l’étape finale de la différenciation des lymphocytes B. Les lymphocytes B sont produits en continu au cours de la vie adulte et ils subissent différents réarrangements génétiques associés à des cassures de l’ADN au cours de leur maturation. Il semble que la transformation oncogénique du myélome multiple (MM) et du lymphome diffus à grandes cellules B (DLBCL) se produit dans les organes lymphoïdes secondaires. Au cours de la tumorigenèse précoce, les mutations fondatrices acquises par les cellules B mémoires ou résultant d’erreurs de réplication de l’ADN après activation des cellules B, peuvent produire un ensemble de cellules B mémoire aberrantes qui supplantent progressivement les cellules B mémoires normales et les cellules B naïves. En outre, la participation à des réactions GC successives devrait entraîner l’acquisition cumulative d’autres mutations dans ces cellules. Deux classes d’événements peuvent contribuer à l’apparition et à l’évolution de ces cancers : l’une est la génération de mutations initiatrices et la seconde est la perturbation de la régulation épigénétique et de l’architecture 3D du génome, qui pourrait conduire à une dérégulation de l’expression des gènes et à des changements dans le destin des cellules.

Ces dernières années, le traitement des hémopathies malignes a profondément évolué avec les approches d’immunothérapies incluant les anticorps monoclonaux, les anticorps bi-spécifiques, les inhibiteurs de checkpoints immunitaires et les cellules CAR-T, qui vont améliorer très significativement la survie des patients. Récemment, le stress réplicatif et la réponse aux dommages à l’ADN induits par la chimiothérapie ont émergé comme étant des déterminants majeurs de l’immunogénicité des cellules tumorales.

OBJECTIFS

Dans le projet EpiMUM3D, nous réaliserons pour la première fois la caractérisation complète et intégrée des événements d’instabilité génomique, y compris les cibles médiées par les R-loops et AID, ainsi que les changements d’organisation du génome en 3D dans la différenciation des cellules B en cellules plasmocytaires. Nous allons également évaluer l’impact du stress médié par les R-loops dans la tumorigenèse des cellules B matures et plasmocytaires ainsi que l’intérêt thérapeutique d’augmenter ce stress en ciblant spécifiquement ces R-loops dans les cellules de myélome multiple (MM).

En nous appuyant sur la cohorte HEMODIAG, qui est une cohorte longitudinale incluant des prélèvements avant et après le traitement du diagnostic à la seconde rechute, nous allons analyser la production d’ADN cytosolique dans le plasma, analyser l’évolution des populations immunitaires par des approches de single-cell RNA-seq et les niveaux de cytokines pro-inflammatoires dans le plasma des patients pour le corréler à la réponse aux traitements et au pronostic des patients. Nous évaluerons aussi l’intérêt thérapeutique d’augmenter le stress lié aux R-loops et l’impact sur la réponse aux agents d’immunothérapie in vitro sur des cellules primaires de patients co-cultivées avec le microenvironnement médullaire incluant les cellules immunitaires et in vivo à l’aide des modèles murins de MM. Ces travaux visent à développer de nouvelles approches thérapeutiques pour augmenter la réponse des cellules tumorales aux agents d’immunothérapie qui révolutionnent la prise en charge des patients et de nouveaux biomarqueurs pronostiques et de suivi de la maladie.

RÉSULTATS

Nous avons commencé la caractérisation d’un modèle in vitro de différenciation de cellules B mémoires en plasmocytes par des approches de single-cell RNA-seq et single cell ATAC-seq afin de mieux comprendre l’implication des programmes transcriptionnels et épigénétiques dans la différenciation plasmocytaire normale et la tumorigénèse (Alaterre et al. Blood. In Revision)¹.

Nous avons pu identifier que le ciblage conjoint de CHK1 et WEE1 impliqués dans la réponse aux dommages à l’ADN représente une cible thérapeutique dans le Myélome Multiple dans un contexte de chimiothérapie et d’immunothérapie (Bruyer A et al. Front Oncology. In Press)².

VERBATIM

“Le projet EpiMUM3D vise à caractériser les événements d’instabilité génomiques au cours de la différenciation des cellules B en cellules plasmocytaires. Nous évaluerons aussi l’intérêt thérapeutique d’augmenter le stress lié aux R-loops et l’impact sur la réponse aux agents d’immunothérapie in vitro et in vivo. Ces travaux visent à développer de nouvelles approches thérapeutiques pour augmenter la réponse des cellules tumorales aux agents d’immunothérapie qui révolutionnent la prise en charge des patients et de nouveaux biomarqueurs pronostiques et de suivi de la maladie.”

PUBLICATIONS RÉCENTES

1. Bruyer A, Dutrieux L, De Boussac H, Martin T, Chemlal D, et al. Combined inhibition of Wee1 and Chk1 as a therapeutic strategy in multiple myeloma. Frontiers in Oncology. In Press.
2. Alaterre E, Ovejero S, Bret C, Espéli M, Fest T, et al. Integrative single-cell chromatin and transcriptome analysis of human plasma cell differentiation. Blood. In revision.