Paragangliomes, Succinate-déshydrogénase, Dioxygénases 2-OG dépendantes, Métastases, Oncogenèse, Stress oxydant, Cuivre, Fer, HIF-2 alpha, Matrice extracellulaire

Les paragangliomes et les phéochromocytomes (PPGL) sont des tumeurs neuroendocrines rares qui se développent aux dépens du système nerveux sympathique et parasympathique. Bien qu'elles soient le plus souvent bénignes, des formes métastatiques sont observées dans environ 15% des cas. La malignité du PPGL est définie par l'apparition d'une métastase à distance d'un site paraganglionnaire. Il n'existe à ce jour aucun traitement curatif des formes métastatiques. Une mutation sur le gène SDHB constitue le principal facteur de risque de malignité et de mauvais pronostic des PPGL. Les gènes SDHx (SDHA, B, C et D) codent pour les 4 sous-unités de la succinate déshydrogénase (SDH), une enzyme mitochondriale impliquée à la fois dans le cycle de Krebs et dans la chaîne respiratoire. Les mutations SDHx conduisent toutes à une accumulation de succinate, résultant en un phénotype hyperméthylateur. Toutefois, une plus importante méthylation de l'ADN a été observée dans les tumeurs SDHB versus les autres mutations SDHx, ce qui pourrait participer à l'acquisition du phénotype métastatique de ces tumeurs. Les raisons de ces différences et la question de la malignité associée aux mutations SDHB restent cependant totalement inexpliquées. L'objectif principal de mon projet de thèse était d'élucider les mécanismes expliquant le phénotype métastatique des tumeurs liées à SDHB, en comparant des modèles de cellules chromaffines murines (imCC) porteuses d'une inactivation des gènes Sdhb ou Sdhd. L'analyse de la distribution de la 5-méthylcytosine et de la 5-hydroxyméthylcytosine à l'échelle du génome dans les tumeurs mutées sur SDHB et dans les imCC Sdhb-/-, a montré¿ que la perte d'activité des enzymes TET est responsable du phénotype hyperméthylateur marqué de ces tumeurs. Cette étude a également mis en évidence l'impact de l'hyperméthylation, en synergie avec l'activation de HIF2¿ pour favoriser l'acquisition de traits métastatiques. Par la suite, des approches Omics (métabolome, transcriptome, méthylome, matrisome) ont permis la caractérisation complète des différents modèles d'imCCs (WT, Sdhb-/- et Sdhd-/-) disponibles au laboratoire et de la matrice extracellulaire (MEC) secrétée in vitro par ces cellules. Ces travaux ont validé¿ la pertinence de ces modèles cellulaires, qui récapitulent l'ensemble du phénotype des tumeurs humaines porteuses de mutations sur les gènes SDHB et SDHD. Ainsi, des études comparatives ont mis en évidence les principaux mécanismes d'oncogenèse associés spécifiquement à un déficit de SDHB, à savoir une plus forte inhibition des PHD et des TET, un déséquilibre de l'homéostasie du cuivre et du fer considérablement exacerbé, ainsi qu'un niveau de stress oxydant élevé. Ces modèles ont également révélé un remodelage de la MEC secrétée par les imCC Sdhb-/-, ainsi que son impact sur le phénotype métastatique de ces cellules. Enfin, ces études ont mis en lumière l'intérêt prometteur de l'ascorbate à forte dose, pour traiter les formes agressives de PPGL SDHB-dépendants. Mes travaux de thèse ont donc permis d'apporter des éléments clés à la compréhension des mécanismes d'oncogenèse liés à SDHB, faisant progresser une question cruciale dans le domaine depuis plus de 20 ans. Mes résultats devraient ouvrir la voie à des essais précliniques et ainsi permettre des avancées majeures dans la prise en charge thérapeutique des patients atteints de PPGL métastatiques.