Étude du métabolisme de la glutamine et de la synthèse de lipides en réponse au STF-62247 dans le cancer du rein

"Le cancer du rein est le 10e cancer le plus diagnostiqué au Canada et son incidence ne cesse d'augmenter. L'inactivation du gène von Hippel-Lindau (VHL) est la caractéristique principale des carcinomes rénaux à cellules claires (ccRCCs), le type de RCC le plus souvent diagnostiqué. Aux stades avancés, les thérapies conventionnelles comme la radiothérapie et la chimiothérapie sont inefficaces et les cellules peuvent éventuellement développer une résistance aux thérapies ciblées démontrant un potentiel pour le développement de nouvelles approches thérapeutiques. Des études antérieures ont permis de découvrir une petite molécule, appelée STF-62247, qui est synthétiquement létale avec la perte de fonctionnalité du gène VHL. Le mécanisme d'action de cette petite molécule n'est pas tout à fait élucidé, mais semble être lié au processus d'autophagie. Puisque le cancer du rein est considéré comme une maladie métabolique, nous avons décidé d'étudier la relation entre cette petite molécule et le métabolisme. Un aspect important dans le métabolisme des ccRCCs est leur dépendance à la glutamine nécessaire pour la synthèse d'acides gras et leur survie. Les résultats obtenus précédemment démontrent une baisse de glutamine en réponse au traitement au STF-62247. Le but de ce projet est d'étudier l'implication du métabolisme de la glutamine en réponse au STF-62247. Plus précisément, les objectifs spécifiques sont : I) déterminer les répercussions de la baisse de la glutamine dans les cellules, II) étudier l'expression des transporteurs de la glutamine et leur implication dans la cytotoxicité de la petite molécule, III) étudier le flux métabolique de la glutamine et IV) caractériser la relation entre la glutamine et le métabolisme des acides gras en réponse au STF-62247. Pour réaliser ce projet, la résonance magnétique nucléaire (RMN) et la chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse (LC-MS) ont été utilisées pour mesurer les métabolites. Les niveaux d'expression d'ARNm et de protéines ont été évalués à l'aide d'analyses qRT-PCR et d'immunobuvardages de type western, respectivement. Des essais enzymatiques ont permis de mesurer l'activité de la glutaminase. Finalement, la glutamine marquée au carbone 13 a été utilisée pour effectuer une analyse du flux métabolique alors que la synthèse d'acides gras a été mesurée à l'aide de glutamine marquée au carbone 14. Les résultats obtenus démontrent une diminution significative des niveaux intracellulaires de glutamine, de glutamate et de leucine dans les cellules déficientes en VHL traitées au STF-62247. Toutefois, cette baisse ne serait pas associée à un défaut de la glutaminase puisque son expression protéique et son activité ne sont pas affectées par la petite molécule. D'autre part, l'étude des transporteurs de glutamine nous a permis d'observer une diminution des niveaux d'ARNm de SLC1A5, SLC3A2 et SLC7A5 alors que l'expression protéique de SLC1A5 et SLC3A2 s'est vue augmentée. L'utilisation de la glutamine marquée au carbone 13 indique qu'en présence de STF-62247, l'utilisation du cycle de Krebs inverse est diminuée et que la glutamine est redirigée dans le sens normal du cycle. Pour vérifier si un manque d'acides gras ne serait pas responsable de l'arrêt de la prolifération et de la mort des cellules, le lysophosphatidylcholine 18 :1 (LPC 18 :1), a été ajouté au milieu de culture des cellules, mais aucun changement sur la prolifération et la viabilité cellulaire n'a été observée. De façon intéressante, la formation de vacuoles préalablement observée dans les cellules déficientes en VHL est stimulée dans les cellules ayant un gène VHL fonctionnel lorsqu'elles sont en présence du lipide LPC. Finalement, nos résultats démontrent que l'acétyl-CoA carboxylase est plus active dans les cellules inactives en VHL et exposées au STF-62247 et concordent avec une augmentation de la synthèse des acides gras. Cette hausse de lipides pourrait être liée à la présence des vacuoles dans les cellules. Cette étude a permis de mettre en évidence les changements métaboliques importants qui surviennent en réponse au STF-62247. Les résultats obtenus permettent d'améliorer la compréhension du mécanisme d'action du STF-62247 et pourraient mener au développement de nouvelles approches thérapeutiques ciblant le métabolisme des ccRCCs.--Sommaire.

Name thesis:degree_name

Maîtrise ès sciences (biochimie)

Level thesis:degree_level

2e cycle

Discipline thesis:degree_discipline

Faculté des sciences

Grantor dc:publisher

Université de Moncton,

Year dc:date.issued

2018

Author dc:creator

• Johnson, Mathieu

Advisor dc:contributor.advisor

• Turcotte, Sandra

• Glutamine
• Métabolisme
• Autophagie (Cytologie)
• Néphrocarcinome
• Protéines suppresseurs de tumeurs
• Reins
• Cancer

Statement dc:rights

• Author

Language dc:language.iso

iso639-2b, fre

Dc Identifier Other

umir:1692

OAI identifier oai:identifier

oai:umoncton.scholaris.ca:20.500.14658/8180