Identification de nouvelles cibles thérapeutiques dans les leucémies aigues myéloblastiques flt3 muté // identification of potential new targeted therapies in acute myeloid leukemia

Topic description

Les cancers représentent en France la première cause de mortalité chez l'homme et la deuxième chez la femme. Malgré la baisse de la mortalité et les améliorations du dépistage et des traitements, les cancers restent un enjeu majeur de santé publique. En effet, les progrès apportés ne sont pas suffisants pour certains cancers, qui entrainent encore le décès de nombreux patients en raison d'une maladie résistante aux traitements disponibles. Parmi ces pathologies figurent les leucémies aiguës myéloblastiques (LAM) qui représentent un groupe hétérogène d'hémopathies malignes d'un point de vue cytologique, cytogénétique et moléculaire. Chez les patients de moins de 60 ans, le taux de réponse à la chimiothérapie d'induction est relativement élevé (80%) mais l'incidence importante des rechutes amène à une survie à 5 ans d'environ 50%. Chez les patients âgés de plus de 60 ans, le pronostic reste particulièrement défavorable, avec une survie à cinq ans d'environ 10 %. Environ 30% des patients atteints de LAM présentent une insertion en tandem (FLT3-ITD) dans le domaine juxta-membranaire ou une mutation ponctuelle dans le domaine tyrosine kinase (TKD) conduisant à une activation constitutive du récepteur associée à une signalisation oncogénique. La mutation FLT3-ITD étant associée à un pronostic défavorable, elle est devenue un enjeu thérapeutique important ayant conduit au développement d'inhibiteurs anti-FLT3, dont certains sont actuellement utilisés en clinique. Néanmoins, l'apparition de résistances à ces traitements est fréquemment observée et constitue un obstacle majeur à leur efficacité à long terme.
Dans ce contexte, nous avons identifié pour la première fois un variant d'épissage du récepteur FLT3 qui conduit à une résistance au traitement. Nous avons montré qu'il présente une activation constitutive indépendante de son ligand et une résistance aux inhibiteurs de tyrosine kinase anti-FLT3 utilisés en clinique. Une étude translationnelle menée sur une cohorte nationale de patients a révélé que l'expression de ce nouveau variant a une valeur pronostique significative sur la survie des patients, mettant ainsi en évidence un nouveau biomarqueur potentiel.
Afin d'approfondir ces résultats, une analyse transcriptomique a été réalisée sur une cohorte de patients atteints de LAM exprimant fortement notre nouveau variant au moment du diagnostic. Cette analyse a révélé une expression différentielle de plusieurs transcrits. Le projet de thèse proposé vise à étudier le rôle de certains de ces gènes candidats sur nos cellules de LAM exprimant le nouveau variant FLT3. Les objectifs du projet sont d'une part d'étudier le rôle de ces cibles potentielles dans des lignées de LAM humaines en abrogeant leur expression par des approches d'édition de gène. Les travaux antérieurs de l'équipe ont montré que les mécanismes de résistance aux ITK dans les cellules de LAM FLT3-ITD dépendent du microenvironnement hématopoïétique et des conditions hypoxiques. Ainsi, dans un second temps, nous nous placerons dans les conditions de niche hématopoïétique afin d'évaluer le comportement des lignées cellulaires modifiées par rapport aux lignées cellulaires natives en utilisant un modèle d'encapsulation 3D qui vise à mimer les conditions de la niche hématopoïétique. Enfin, pour confirmer les résultats, des expériences in vivo de xénogreffes de souris immunodéficientes seront réalisées. Cette partie sera réalisée avec l'aide de l'animalerie A2 de l'Université de Bordeaux et respectera la règle des 3R.
Le projet sera complété par une approche translationnelle visant à analyser l'expression des marqueurs les plus pertinents sur une cohorte bordelaise de patients en collaboration avec le service d'hématologie clinique du CHU de Bordeaux. En effet, l'identification de nouveaux biomarqueurs pronostiques et de cibles thérapeutiques innovantes apparaît essentielle pour améliorer la prise en charge des patients et contourner les mécanismes de résistance aux traitements.
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In France, cancer is the leading cause of mortality in men and the second leading cause in women. Despite a decrease in cancer-related mortality and significant improvements in screening and treatment strategies, cancer remains a major public health challenge. Indeed, for certain cancers, current therapeutic advances remain insufficient, and many patients still die from diseases that are resistant to available treatments.
Among these malignancies are acute myeloid leukemias (AML), a heterogeneous group of hematological cancers characterized by marked cytological, cytogenetic, and molecular diversity. In patients under 60 years of age, the response rate to induction chemotherapy is relatively high (approximately 80%); however, the high incidence of relapse results in a five-year overall survival rate of around 50%. In contrast, the prognosis for patients over 60 years of age remains particularly poor, with a five-year survival rate of approximately 10%.
Approximately 30% of AML patients harbor either an internal tandem duplication (FLT3-ITD) in the juxtamembrane domain or a point mutation in the tyrosine kinase domain (TKD) of the FLT3 receptor, leading to its constitutive activation and oncogenic signaling. As FLT3-ITD is associated with an unfavorable prognosis, it has become a major therapeutic target, prompting the development of FLT3 inhibitors, some of which are currently used in clinical practice. Nevertheless, the emergence of resistance to these treatments is frequently observed and represents a major limitation to their long-term efficacy.
In this context, we have identified for the first time a novel splicing variant of the FLT3 receptor that confers resistance to treatment. We demonstrated that this variant exhibits ligand-independent constitutive activation and resistance to clinically used FLT3 tyrosine kinase inhibitors. Furthermore, a translational study conducted on a national patient cohort revealed that expression of this novel variant has significant prognostic value for the survival of AML patients, thereby highlighting a new potential biomarker.
To further investigate these findings, a transcriptomic analysis was performed on a cohort of AML patients exhibiting high expression of this novel variant at diagnosis. This analysis revealed differential expression of several transcripts. The proposed PhD project aims to investigate the functional role of selected candidate genes in AML cells expressing the novel FLT3 variant.
The objectives of the project are, first, to assess the role of these potential targets in human AML cell lines by abrogating their expression using gene-editing approaches. Previous work from our team has demonstrated that resistance mechanisms to tyrosine kinase inhibitors in FLT3-ITD AML cells are strongly influenced by the hematopoietic microenvironment and hypoxic conditions. Therefore, in a second phase, experiments will be conducted under hematopoietic niche–like conditions to evaluate the behavior of genetically modified cell lines compared with their native counterparts, using a three-dimensional encapsulation model designed to mimic the hematopoietic niche.
Finally, to validate the in vitro findings, in vivo xenograft experiments will be performed in immunodeficient mice. These studies will be carried out in collaboration with the A2 animal facility of the University of Bordeaux and will strictly adhere to the 3R principles (Replacement, Reduction, Refinement).
The project will be complemented by a translational approach aimed at analyzing the expression of the most relevant markers in a Bordeaux-based patient cohort, in collaboration with the Clinical Hematology Department of Bordeaux University Hospital. The identification of new prognostic biomarkers and innovative therapeutic targets is essential to improve patient management and to overcome resistance mechanisms to current treatments.
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Début de la thèse : 01/10/

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Contrat doctoral libre