Néoplasmes myéloprolifératifs, Facteurs de prédisposition, Métabolisme, Leucémies aiguës myéloïdes, TET2, IDH1/2, ATG2B, GSKIP

Les néoplasmes myéloprolifératifs (NMP) classiques regroupent la polyglobulie de Vaquez la thrombocytémie essentielle et la myélofibrose primaire. Ce sont des hémopathies malignes clonales dues à la survenue d'anomalies génétiques au niveau des cellules souches hématopoïétiques (CSH), responsables de la production exagérée d'une ou plusieurs lignée(s) myéloïde(s). Ces anomalies génétiques correspondent à des mutations récurrentes sur l'axe de signalisation récepteur de cytokine/JAK2. Les 3 principales sont JAK2V617F, les mutations du récepteur à la thrombopoïétine, MPL et de la calréticuline (CALR). Il existe également des cas familiaux de NMP (<5% des cas). Ces familles sont représentées par une agrégation de cas malades qui sont similaires aux cas sporadiques en terme de caractéristiques cliniques et de spectre moléculaire des anomalies acquises. Hormis des mutations de RBBP6 et de TERT dans quelques familles, aucun autre gène majeur de prédisposition n'a été identifié. En 2015, le laboratoire a mis à jour la première prédisposition germinale avec une pénétrance quasi complète de développement dans 6 familles des Antilles françaises. Celle-ci correspond à une variation du nombre de copie (CNV) en 14q32 de 6 gènes (TCL1A, BDKRB1, BDKRB2, ATG2B, GSKIP, AK7) dont ATG2B et GSKIP ont été identifiés comme impliqués. L'objectif de ma thèse a été de caractériser de nouveaux facteurs de prédisposition et d'en comprendre les mécanismes en utilisant une cohorte de NMP familiaux et différents outils comprenant des lignées cellulaires, des cellules primaires de patients, des iPSC dérivées de patients CNV et des souris knock-in portant le CNV. Dans un premier travail, nous avons identifié par une approche pangénomique d'une grande famille un nouveau variant de prédisposition sur le gène codant pour le récepteur à l'érythropoïétine (EPORP488S) qui ségrége dans 7 cas de NMP JAK2V617F positif. Grâce à des lignées cellulaires et des cellules primaires nous avons montré que EPORP488S présente un effet gain-de-fonction faible en activant constitutivement la voie JAK2/STAT5 et en coopérant avec JAK2V617F. Dans un deuxième travail, j'ai décortiqué le mécanisme d'action d'ATG2B et GSKIP. Grâce à des expériences de biochimie et de biologie cellulaire chez la souris et chez l'homme, nous avons observé qu'ATG2B et GSKIP coopèrent et entrainent une dilatation du réticulum endoplasmique et une augmentation du nombre de gouttelettes lipidiques dérivés du cholestérol en conditions normales, de sevrage des facteurs de croissance ou d'hypoxie. ATG2B et GSKIP entrainent aussi une dérégulation très importante de la taille, de la distribution, du nombre de mitochondries ainsi que de leurs fonctions. Ceci a été mis en évidence dans tous les modèles par microscopie électronique, analyse transcriptomique, analyse biochimique (phosphorylation de DRP1, TOM20), immunofluorescence (TOM20), mesure de la consommation d'oxygène (Seahorse). De plus, des analyses métabolomiques ont permis de constater une augmentation de plusieurs composés du cycle de Krebs. Cette étude révèle donc des effets inconnus d'ATG2B et GSKIP, en particulier la dérégulation des mitochondries et de leur métabolisme qui pourrait être en lien avec la sélection de clones TET2 ou IDH1/2 mutés dont les patients issus de ces familles sont porteurs à 80%. Au total, ces travaux ouvrent de nouvelles voies dans la compréhension de l'initiation des NMP et potentiellement d'autres hémopathies malignes sporadiques.