Néoplasies myéloprolifératives (NMP), Ruxolitinib, Sélection clonale, Mutations RAS, Voie des MAPK, Progression leucémique, Sénescence cellulaire, Cycle cellulaire, Oncogenèse paradoxale, Alternatives thérapeutiques

Les néoplasies myéloprolifératives (NMP) sont des hémopathies chroniques où la prolifération des cellules myéloïdes matures est dérégulée. Elles incluent la polyglobulie de Vaquez (PV), la thrombocytémie essentielle (TE) et la myélofibrose primitive (MF), et sont causées par des mutations des gènes JAK2, CALR et MPL, activatrices de la voie de signalisation JAK-STAT. Le ruxolitinib, inhibiteur de JAK1/2, est le traitement de référence pour la MF en raison de son efficacité sur la diminution des symptômes. Toutefois, il persiste une résistance au traitement, souvent associée à une progression clonale (sur laquelle l'effet du ruxolitinib reste mal caractérisé) pouvant parfois aboutir à une transformation leucémique à pronostic défavorable. L'objectif principal de ma thèse a été d'étudier l'impact du traitement par ruxolitinib sur la modulation de l'architecture clonale et le pronostic des NMP. À partir d'une cohorte de patients MF, nous avons montré que le traitement par ruxolitinib est associé à l'accumulation de mutations de la voie RAS, qui dans le contexte d'exposition à ce traitement, sont corrélées à une diminution des survies globale et sans transformation. Nous avons confirmé ces observations ex vivo par l'augmentation de la fréquence allélique des mutations RAS dans des cellules CD34+ de patients. La reconstitution de l'architecture clonale par séquençage a révélé la présence de ces mutations dans un contexte JAK-STAT sauvage ou hyperactivé (muté CALR ou MPL). La modélisation de ces états in vivo, en transplantant dans des souris receveuses, des cellules hématopoïétiques porteuses ou non des mutations drivers de NMP (Jak2 sauvage ou Jak2V617F) avec des mutations RAS (NrasG12D, NRASQ61K), a prouvé que le traitement par ruxolitinib favorise la sélection des clones RAS mutés aux dépens des cellules compétitrices saines. Nos essais in vitro, mettant en compétition des cellules JAK2V617F RAS mutées ou contrôles avec des cellules RAS sauvages, ont validé l'augmentation du ratio des clones RAS mutés sous traitement. L'inhibition de MEK1/2 par ajout de trametinib inverse cette tendance et confirme l'implication de la voie MAPK dans la sélection clonale observée. Ces résultats s'étendent à d'autres mutations RAS (KRASG13D, NRASG12D, NRASG12V) et contextes d'activation JAK-STAT (CALR sauvage et CALRDel52). En outre, des tests de formation de colonies ont révélé que l'inhibition de JAK2 (par ruxolitinib ou shARN) favorise le potentiel clonogénique des clones RAS mutés. La surexpression de JAK2 dans nos modèles in vitro entrave cette sélection, confirmant le rôle direct de son inhibition par ruxolitinib dans cette sélection clonale. Enfin, l'analyse du cycle cellulaire et de la sénescence a montré que l'activation de la voie MAPK couplée à l'inhibition de JAK2, permet aux clones RAS mutés d'échapper à la sénescence et de se réengager dans le cycle cellulaire. Suite à ces résultats, ma thèse s'est concentrée sur l'évaluation de thérapies alternatives au ruxolitinib. Nous avons étudié l'effet du palbociclib et du binimetinib (inhibiteurs de CDK4/6 et de MEK1/2 respectivement) sur nos modèles cellulaires et murins combinant mutations de JAK2 et RAS, et révélé que l'ajout du palbociclib au ruxolitinib permet de réduire la propagation des clones RAS mutés in vitro et d'améliorer la survie globale in vivo. Enfin, nous avons initié une analyse mécanistique préliminaire afin d'expliquer le phénomène de sélection clonale observé. En évaluant l'impact de l'inhibition de STAT3 et STAT5 sur la viabilité des cellules NRASQ61K, nous avons montré que leur inhibition combinée est nécessaire à la sélection des cellules RAS mutées. En conclusion, ce travail confirme que le ruxolitinib favorise la sélection clonale RAS mutée dans les NMP, et impacte négativement l'évolution de la maladie. Il apporte des données préliminaires sur le mécanisme biologique impliqué et propose des stratégies thérapeutiques pour améliorer la prise en charge des patients.