Prédisposition, Néoplasme myéloprolifératif, JAK2V617F, TET2KO, Alpha kétoglutarate

Les néoplasmes myéloprolifératifs (NMP) classiques sont des hémopathies malignes clonales qui induisent une surproduction d'un ou plusieurs lignages myéloïdes, dues à des mutations motrices acquises au niveau des cellules souches hématopoïétiques (CSH) dans les gènes JAK2, MPL et CALR. Ces maladies sont généralement sporadiques mais il existe des formes familiales. En 2015, le laboratoire a identifié la première prédisposition avec une pénétrance presque complète de développement de NMP et d'hémopathies malignes dans 6 familles des Antilles françaises. C'est une variation germinale du nombre de copies (CNV) en 14q32 de 6 gènes dupliqués (TCL1A, BDKRB1, BDKRB2, ATG2B, GSKIP, AK7). Lors de ma thèse de médecine, j'ai mené une étude clinique et moléculaire sur des porteurs asymptomatiques et des patients atteints de NMP ou autres hémopathies montrant que des cas portaient des mutations de TET2 et JAK2V617F. L'hypothèse était que le CNV induise un effet délétère sur les CSH conduisant à une expansion des CSH préexistantes mutées TET2 et/ou JAK2V617F. Notre objectif était de comprendre comment le CNV modifie l'hématopoïèse et sélectionne des CSH mutées par la génération d'un modèle murin. Nous avons étudié son effet sur l'hématopoïèse, sa coopération avec Jak2V617F et le knock-out (KO) de Tet2 ainsi que son mécanisme moléculaire. L'étude des souris CNV n'a pas montré de différence dans les paramètres sanguins ni dans la fréquence des populations de la moelle osseuse (MO), comparées aux souris WT. L'étude du cycle cellulaire a montré une augmentation du nombre des progéniteurs (Pg) et des CSH en quiescence. Les greffes compétitives de MO WT vs CNV montraient un désavantage pour les cellules CNV au niveau des cellules CSH court-terme, des Pg mégacaryocytaires et des mégacaryocytes. Les greffes sériées avec de la moelle WT ou CNV ont également montré un défaut des CSH CNV avec une diminution de la cellularité du compartiment immature et myéloïde. Nous avons étudié la coopération entre le CNV et le Tet2KO et avons constaté dans les souris natives ou greffées un plus haut taux de plaquettes et de globules blancs dans les souris CNVxTet2KO vs les Tet2KO. Nous avons aussi étudié la coopération entre le CNV et Jak2V617F et n'avons pas trouvé de différence dans le sang ni la MO des souris natives Jak2V617F et CNVxJak2V617F. Les souris greffées avec de la MO CNVxJak2V617F ont montré un changement de phénotype de NMP avec une diminution de l'hémoglobine et un taux de plaquettes augmentées par rapport aux souris Jak2V617F, ainsi qu'une augmentation des CSH court-terme, Pg mégacaryocytaires et mégacaryocytes, et une baisse des précurseurs érythroïdes dans la MO et la rate. Des greffes compétitives avec de la MO de souris CNVxJak2V617F en dilution limite avec de la MO WT GFP ou CNV GFP ont montré une meilleure expansion clonale avec une MO CNV. Sur le plan mécanistique, des analyses ont pointé des anomalies mitochondriales avec une augmentation de la phosphorylation de DRP1 (S637) signant une inhibition de la fission mitochondriale dans les iPSC portant le CNV, les Pg de souris CNV et des lignées surexprimant ATG2B et GSKIP (UT7ATG2B/GSKIP). Une analyse métabolomique par spectrométrie de masse a montré une augmentation spécifique de l'alpha-kétoglutarate (aKG) dans les UT7ATG2B/GSKIP par rapport aux contrôles. En conclusion, mes travaux montrent qu'ATG2B/GSKIP induisent une anomalie mitochondriale et une élévation d'aKG qui corrèle avec une mise en quiescence des CSH. Celles-ci présentent un défaut mégacaryocytaire à court-terme et myéloïde à long-terme ce qui pourrait induire la sélection des CSH mutées préexistantes. De plus, le CNV change le phénotype des souris Tet2KO et Jak2V617F KI et favorise l'expansion du clone Jak2V617F en contexte CNV. En perspective, nous voulons étudier l'implication de l'aKG dans la quiescence des CSH, déterminer l'effet du CNV sur l'âge d'apparition des mutations et la dynamique des CSH mutées chez l'homme.