Néoplasmes myéloprolifératifs, Cellule souche hématopoïétique, Calréticuline, Mégakaryocyte, Modèle de souris knock-In

Les néoplasmes myéloprolifératifs classiques (NMP) sont maladies malignes clonales de la cellule souche hématopoïétique (CSH) caractérisées par la production exagérée des cellules matures du sang : les plaquettes dans la thrombocytémie essentielle (TE), les globules rouges dans la polyglobulie de Vaquez (PV) et les granuleux dans la myélofibrose primaire (MFP) également associée à une hyperplasie des mégacaryocytes (MK) de la moelle osseuse (Mo) et à la présence invalidante de fibres de collagène. La myélofibrose (MF) est la forme la plus sévère et hétérogène des NMP. Ces maladies évoluent dans de nombreux cas vers des leucémies. Les NMP sont dus à l'acquisition de mutations gain-de-fonction affectant la kinase JAK2, la calréticuline (CALR) et le récepteur à la thrombopoïétine (TPO) MPL. Ces mutations conduisent à l'activation constitutive de la signalisation JAK2/STAT en aval des récepteurs des cytokines et à une prolifération myéloïde incontrôlée. Les mutations de CALR (CALRmut) sont associées à environ 30% des TE et des MFP. Deux types de CALRmut sont plus fréquentes, CALRdel52 et CALRins5 sont trouvées dans la TE, tandis que CALRdel52 est prédominante dans la MFP. Le but du mon projet de thèse est de comprendre les bases des différences phénotypiques induites par les deux types de CALRmut, CALRdel52 et CALRins5, à l'aide de modèles de souris knock-in (KI) générées dans le laboratoire. Ces souris expriment les CALRdel52 et CALRins5 murines avec la queue C-terminale mutée humaine. L'étude comparative de l'hématopoïèse des souris KI CALRdel52 et KI CALRins5 a montré que les souris CALRdel52 développent un phénotype plus sévère que les souris KI CALRins5 en termes de thrombocytose et de progression en MF, et en contexte homozygote qu'hétérozygote. L'amplification et l'avantage compétitif des CSH, ainsi que l'amplification des MK, sont les plus importants dans le contexte homozygote CALRdel52. Le phénotype des hétérozygotes CALRins5 est presque indiscernable de celui des contrôles, tandis que les hétérozygotes CALRdel52 développent une maladie intermédiaire. Mêmes si ces souris miment globalement la maladie humaine avec un effet plus sévère de la CALRdel52 comparé à la CALRins5, nous avons observé des phénotypes plus modérés que chez les patients en termes de thrombocytose et de progression en myélofibrose, particulièrement pour les souris hétérozygotes. Nous avons démontré que les différences homme/souris étaient dues à une activation suboptimale de la voie JAK2/STAT5 par le MPL murin par rapport au MPL humain quelques soit les mutants (tests de luciférase in vitro). De plus, à l'aide d'une greffe compétitive (2:8) entre des clones homozygotes CALRins5 et des clones hétérozygotes CALRins5 nous avons trouvé que l'homozygotie, plus souvent observée chez les patients CALRins5 que CALRdel52, joue un rôle essentiel dans la sévérité de la thrombocytose et permet d'atteindre ou de dépasser la thrombocytose induite par CALRdel52 (Benlabiod et al., 2020). La deuxième partie de mon travail s'est concentrée sur l'étude des mécanismes permettant d'expliquer la différence de phénotype entre ces deux mutants. Grâce à des analyses par cytométrie en flux, il a été observé que les CSH CALRdel52 homozygotes se divisent plus que les CSH homozygotes CALRins5. En parallèle, j'ai pu observer une signalisation différente entre les CSH deux mutants par cytométrie de masse. En effet, les CSH CALRdel52 expriment plus fortement p-EIF2a qui est un acteur de la réponse au stress du réticulum endoplasmique. Des résultats de scRNA-seq sont actuellement en cours d'analyse et devraient nous permettre de comprendre plus amplement les différences phénotypiques observées entre ces deux mutants.