Description du sujet

Présentation détaillée du projet doctoral:

I- Contexte

Caractérisé par une prolifération des plasmocytes dans la moelle osseuse qui envahissent le tissu hématopoïétique, le myélome multiple représente une part non négligeable des hémopathies malignes, il s’agit de surcroit une pathologie majeure du sujet âgé. Durant les dernières décennies, les efforts consentis durant par les chercheurs afin de caractériser et comparer les programmes de la différentiation plasmocytaire et des myélomes sont à l’origine des stratégies thérapeutiques actuelles (utilisant notamment des inhibiteurs du protéasome) ; cependant ces dernières pourraient être grandement améliorés en considérant les facteurs génétiques associés (Corre et al., 2021). Notre équipe, spécialisée dans l’étude de la régulation des gènes d’Immunoglobulines à l’échelle du noyau, notamment
par les éléments cis-régulateurs répartis sur ces loci : activateurs transcriptionnels, régions d’attachement à la matrice nucléaire (MARsEμ) et d’autre part la région régulatrice située en 3’ (ou 3’RR) (Bruzeau et al., 2021), a récemment découvert l’implication d’un facteur de transcription nommé ARID3A , liant les régions MARsEμ , dans la différenciation plasmocytaire et potentiellement mis en cause dans des lymphomes et des myélome (Kassambara et al., 2017).

II- Hypothèses de travail et stratégie

Après avoir montré que les régions MARsEμ contribuaient à l’hypermutation somatique (Martin et al. to be submitted) ; nous avons recherché, parmi les protéines liant ces régions MARsEμ, lesquelles pouvaient être impliquées dans ces processus. A l’aide de modèles KO conditionnels pour le facteur ARID3A (liant les séquences riches en bases AT des régions MARsEμ), nous avons découvert que cette protéine était impliquée dans la
différenciation plasmocytaire in vivo.

ARID 3A potentialise l’activité de l’enhancer Eμ aux stades précoces du développement B (Kaplan et al., 2001) et favorise l’expansion de populations B naïves (Habir et al., 2017) mais sa fonction aux stades tardifs (B activés et plasmocytes) n’a pas été étudiée. Par ailleurs, les nombreuses études des membres de la famille ARID (AT-rich interaction domain) ont largement contribué à la compréhension des mécanismes de ca cancérogenèse (Lin et al., 2014).

L’implication de ARID3A dans la lymphopoïese précoce (Yokota and Kanakura, 2014), le choix d’un programme de
différenciation (Popowski et al., 2014) et les mécanismes d’auto-immunité (Ward et al., 2014) suggère une potentielle contribution aux mécanismes de l’oncogénèse.
En ce sens et en lien avec les hypothèses de Kobayashi suspectant l’implication de les protéines de cette famille sur
la susceptibilité au cancer (Shigetomi et al., 2011), l’étude de l’impact de ARID3A dans les processus initiateurs
du cancer du lignage B nous semble être particulièrement pertinente.

 Objectif et contexte:

Implication de ARID3A dans la physiopathologie des lymphomes B

Les mécanismes biologiques et moléculaires que nous pouvons interroger, en lien avec l’implication de ARID3A dans les lymphomes sont :
1/ la localisation nucléaire et l’association aux lamines des gènes d’Ig et oncogènes au cours du développement B normal FISH (Le Noir et al., 2017) et ChIP-seq lamines (Pascual-Reguant et al., 2018)
2/ la localisation nucléaire et l’association aux lamines des oncogènes (Bcl6, Bcl2, cMyc) remaniés dans les lymphomes DLBCL (Le Noir et al., 2017)
3/ le programme transcriptionnel des cellules B normales et des cellules de lymphome : RNAseq (Garot et al., 2016)
4/ l’accessibilité de la chromatine génomique dans les cellules B triées: ATAC-Seq
5/ le niveau d’instabilité génomique en évaluant les évènements de translocation spontanés par haut débit (LAM-HTGTS)
6/ la survenue de tumeurs dans nos modèles et leur caractérisation phénotypique comme décrite dans (Ouk et al., 2021)
Pour répondre à ces questions, nous utiliserons et développerons conjointement des lignées cellulaires (lignées modèles) ; des modèles cKO et génétiquement modifiés (déjà établis et issus de croisements entre modèles pertinents de nos équipes) et des échantillons biologiques (inclus en paraffine et cryopréservés) de tissus lymphoïdes ganglionnaires (incluant des tissus sains et tumoraux provenant de patients atteints de lymphomes B de type
DLBCL) du CRBioLim (partenaire CHU) Implication de ARID3A dans la survenue et/ou la progression du Myélome
Afin d’interroger l’implication de ARID3A dans les pathologies plamsocytaires B (Myélomes
entre autres), nous proposons de réaliser des preuves de concept dans différents modèles :

1/ dans les plasmablastes/plasmocytes de nos modèles WT et déficients pour ARID3A ; nous réaliserons des expériences de RNA-seq afin de caractériser les changements des programmes transcriptomiques liés à la suppression de ce facteur de transcription

2/ dans des lignées modèles de myélome, représentatives de l’hétérogénéité cellulaire propre à cette maladie (lignées établies par notre collègue Jérôme Moreaux) ; nous utiliserons des outils (oligonucléotides antisent ou ASO ASO « vivo morpholino ») spécialement conçus pour pénétrer les membranes(Marchalot et al., 2020). Nous étudierons dans un premier temps la survie, l’apoptose (en cytométrie de flux), l’expression des gènes d’Ig dans ces lignées. Si des différences significatives apparaissent au cours du traitement par ASO nous pourrons effectuer une étude transcriptomique par RNA-seq

3/ dans un modèle d’engagement/ différentiation in vitro de cellules B humaines vers le stade plasmocyte ; nous utiliserons ces mêmes outils (oligonucléotides antisent ou ASO « vivo morpholino ») spécialement conçus pour pénétrer les membranes(Marchalot et al., 2020). Ce modèle utilise des cellules humaines (issues de donneurs de plaquettes) commercialisées par l’Etablissement français du Sang ; nos collègues de l’équipe de Laurent Delpy (équipe BioPIC, CRIBL) ont mis au point et validé un protocole efficace pour l’utilisation des ASO (Marchalot
et al., 2020).

 Résultats attendus:

Nos résultats de l’effet de la suppression de ARID3A à l’aide des modèles cKO dans le lignage B sont révélateurs d’un effet aux stades B activés et plasmocytes. Le fait que le niveau d’expression de ARID3A présente une valeur pronostic dans les hémopathies telles que le Myélome, MGUS et Myélomes après rechute, laisse présager un effet régulateur de la modulation de ARID3A sur le programme de différentiation plasmocytaire. De même, les résultats préliminaires de surexpression de ARID3A dans les lymphomes agressifs de type « B activé » telles que les DLBCL sont en faveur d’un effet régulateur à ce stade, dans ce type d’hémopathies, notre étude princeps pourrait ouvrir des voies d’investigation pour une meilleure compréhension de la pathologie, conduisant à plus long terme à une amélioration de sa prise en charge.

Prise de fonction : 01/10/2022

Nature du financement Contrat doctoral

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