EMT, Métastases, Protéines intercellulaires, Centrosome, Cytosquelette, Vésicules extracellulaires

La transition épithélio-mésenchymateuse (EMT) est un phénomène largement étudié dans le contexte du cancer et des métastases. Les premières étapes de l'induction de l'EMT sont le changement de position du centrosome, d'expression de gènes et une forte capacité de migration. Les acteurs moléculaires induisant le repositionnement du centrosome sont inconnus ainsi que le processus invasif de l'état hybride de l'EMT. La première partie de la thèse se concentrera sur les acteurs potentiels de l'induction de l'EMT parmi les protéines intercellulaires. Des criblages sur différentes lignées cellulaires cancéreuses ou non ont été étudiés par le laboratoire. Ils ont révélé une famille de protéines régulant principalement les jonctions intercellulaires, les plakines, qui n'avaient pas été étudiées dans un contexte d'EMT. Les plakines en question sont Desmoplakine,Epiplakine et Periplakine. Bien qu'impliquées dans un contexte cancéreux, il n'existe aucune preuve de l'implication de ces protéines dans le positionnement des centrosomes et par extension dans l'induction de l'EMT. Pour étudier cette question, des techniques de biologie moléculaire et de normalisation par micropatrons ont été utilisées pour diminuer l'expression des plakines et observer l'impact sur des cellules épithéliales mammaires. Nous avons observé que la suppression des plakines altère la position du centrosome et que les cellules étaient également plus susceptibles d'avoir des cellules uniques au lieu de colonies en culture. Alors que ces plakines sont impliquées dans les jonctions cellule-cellule, seule la déplétion de la périplakine a eu un impact sur la taille de la jonction, et aucune d'entre elles n'a eu d'impact sur le réseau de microtubules. En outre, le niveau d'expression de la vimentine dans les cellules déplétées a augmenté par rapport aux cellules contrôles. L'ensemble de ces résultats confirme l'impact des plakines sur le positionnement du centrosome, confirmant les données de criblage, et constituant la première étape d'une étude sur l'induction de l'EMT par les protéines plakines. La deuxième partie de la thèse vise à étudier le processus invasif induit par l'EMT. Au cours des dernières années, l'existence d'un état intermédiaire hybride de l'EMT a été décrit, où les cellules conservent certains marqueurs épithéliaux, mais gagnent certains marqueurs mésenchymateux. Il a été suggéré que cet état particulier favorise l'invasivité, la progression des tumeurs et les métastases. Une étude a montré que la perte de FAT1, protocadhérine fortement mutée dans les cancers, conduisait à un état hybride d'EMT et induisait l'invasion. Cependant, les mécanismes de l'induction de cet état hybride restent inconnus. Dans des cellules de carcinome squameux de la peau,en utilisant une combinaison d'approches de biologie cellulaire et de biophysique,nous montrons que l'inactivation de FAT1 entraîne une inversion de la polarité cellulaire. De plus, sa perte entraîne un remodelage drastique du réseau d'actomyosine et une réduction des forces de traction. De manière surprenante,les cellules FAT1KO ne présentaient pas de propriétés de migration remarquables, en raison de leurs adhésions focales trop épaisses, mais qu'elles augmentaient les capacités d'invasion des cellules adjacentes. Les cellules exposées au milieu de la culture KO présentaient un phénotype moins contractile, similaire à celui des cellules KO. Il est apparu que les cellules KO libèrent des vésicules extracellulaires influençant les autres cellules. Ainsi, nous proposons un mécanisme par lequel les cellules mutées FAT1 dans les tumeurs, à travers leur état hybride d'EMT et la libération d'EVs,confèrent des propriétés invasives aux cellules non mutées, favorisant la formation de métastases. Ces travaux soulignent l'importance des protéines intercellulaires telles que les plakines et FAT1 dans l'induction de l'EMT et l'invasion et pourraient être des cibles potentielles pour stopper la progression des métastases.