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Institut de Biologie StructuraleGrenoble / France

Contacts relatifs à cet article / VAUCLARE Pierre

La réparation de l’ADN dans la résistance aux agents anticancéreux

Le cancer est actuellement l’une des principales causes de décès dans le monde, des millions de personnes étant diagnostiquées chaque année. À l’exception de la chirurgie, la plupart des thérapies anticancéreuses (y compris la radiothérapie et la chimiothérapie) visent à éliminer les cellules cancéreuses en endommageant l’ADN. Cependant, la réparation efficace de ces dommages dans les cellules tumorales représente un mécanisme courant de résistance à des traitements cytotoxiques initialement efficaces. Il y a donc un intérêt croissant pour le développement d’une nouvelle génération de médicaments anticancéreux qui ciblent les voies de réparation de l’ADN. La voie de réparation par excision de bases (BER) est une cible particulièrement intéressante car elle est responsable de l’élimination des bases endommagées résultant d’oxydation, d’alkylation ou de désamination, induits par des facteurs environnementaux ou endogènes tels que les espèces réactives de l’oxygène, ou des agents anticancéreux.

Notre équipe s’intéresse particulièrement à l’ADN glycosylase humaine, hNTH1, qui est responsable de la reconnaissance et de l’élimination des pyrimidines oxydées de l’ADN. Nous avons démontré que l’activité de réparation de hNTH1 est stimulée par un facteur de réponse au stress, la protéine multifonctionnelle Y-box binding protein 1 (YB1), après sa translocation dans le noyau en réponse à un stress génotoxique. Cette stimulation de la réparation de l’ADN entraîne une résistance accrue à l’agent chimiothérapeutique, le cisplatine. Dans une étude récente (Senarisoy et. al., 2020), nous avons démontré que l’inhibition de l’interaction entre hNTH1 et YB1 peut partiellement restaurer la sensibilité des cellules MCF7 du cancer du sein au cisplatine, indiquant que cette interface représente une nouvelle cible médicamenteuse prometteuse. Pour les besoins de cette étude, nous avons réussi à mettre au point un biocapteur original et robuste, à faible coût, basé sur la technologie de FRET, qui nous a permis de cribler de façon efficace des chimiothèques pour trouver de puissants inhibiteurs de ce complexe. Les valeurs d’IC50 des composés sélectionnés ont ensuite été déterminées par une approche alternative (basée sur la technologie AlphaScreen) et leurs cibles moléculaires ont été identifiées par dénaturation thermique (thermal shift assay). Nos objectifs sont maintenant d’une part de décrypter les mécanismes qui sous-tendent le rôle de hNTH1 et YB1 dans la résistance au cisplatine, et d’autre part d’identifier et d’optimiser des inhibiteurs plus performants pour un usage thérapeutique.

Membres de l’équipe

• Salvatore DE BONIS
• Fabienne HANS
• Jean-Philippe KLEMAN
• Françoise LACROIX
• Joanna TIMMINS

Techniques

• Biologie moléculaire
• Expression recombinante et purification de protéines
• Culture cellulaire eucaryote
• Transfections stables et transitoires
• Förster Resonance Energy Transfer (FRET)
• Microscopie de fluorescence confocale
• Tests de réparation de l’ADN
• Criblage haut débit de chimiothèques
• Mesures de stabilité des protéines par dénaturation (Thermal shift assay)
• Mesures d’interaction par la technologie AlphaScreen

Collaborations

• Caroline BARETTE & Marie-Odile FAUVARQUE (CMBA, Grenoble)
• Philippe FRACHET (PIXEL team, I2SR Group, IBS)

Principales publications

Hans F, Senarisoy M, Bhaskar Naidu C and Timmins J. Focus on DNA glycosylases – A set of tightly regulated enzymes with high potential as anticancer drug targets. (Review) Int. J. Mol. Sci., Special issue : Recognition of DNA lesions. (2020). 21 (23), 9226. DOI : 10.3390/ijms21239226.

Senarisoy M, Barette C, Lacroix F, De Bonis S, Stelter M, Hans F, Kleman JP, Fauvarque M-O and Timmins J. Förster resonance energy transfer-based biosensor for targeting the hNTH1-YB1 interface as a potential anti-cancer drug target. ACS Chemical Biology (2020) 15, 4, 990-1003. DOI : 10.1021/ acschembio.9b01023.

Sarre A, Stelter M, Rollo F, De Bonis S, Seck A, Hognon C, Ravanat JL, Monari A, Dehez F, Moe E and Timmins J. The three Endonuclease III variants of Deinococcus radiodurans possess distinct and complementary DNA repair activities. DNA Repair (2019) 78 p. 45-59. DOI : 10.1016/j.dnarep.2019.03.014