Académie royale de Médecine de Belgique

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Vidéo et résumé du Dr Violaine Havelange

 

MICROARNS : NOUVEAUX ACTEURS DANS LA LEUCÉMIE MYÉLOÏDE AIGUË 

Les microARNs (miARNs) sont des ARN non-codants de petite taille (18~25 nucléotides) qui régulent négativement l'expression de gènes-cibles. Ils s’apparient partiellement ou complètement à des ARNs messagers (ARNm) et guident leur dégradation ou dans une moindre mesure, inhibent leur traduction en protéines. Un seul miARN peut contrôler le niveau d'expression de plusieurs centaines de gènes-cibles et de multiples miARNs peuvent réguler un seul ARNm. Les miARNs ont été impliqués dans des processus cellulaires cruciaux tels que le développement, la différenciation cellulaire, l'apoptose, la prolifération et l'hématopoïèse.

L’équipe de Carlo Croce a pour la première fois mis en évidence une implication des miARNs dans la leucémogenèse. Cinq études réalisées sur des grandes séries de patients ont montré que les miARNs sont dérégulés dans les cellules leucémiques de patients souffrant de leucémie myéloïde aiguë (LMA). Les profils d’expression de miARNs ont été associés aux anomalies chromosomiques et moléculaires détectées chez ces patients. Quelques études ont également associé des profils d’expression de miARNs avec un impact pronostique. Les fonctions de la plupart de ces miARNs dans la LMA sont actuellement inconnues. Seuls quelques gènes-cibles ont été validés expérimentalement. Pour comprendre le rôle de ces miARNs dans la leucémogenèse, une étape essentielle est d'identifier les gènes-cibles et les voies de signalisation dérégulées par ces miARNs.

Nous avons corrélé les profils d’expression de miARNs et d’ARNm analysés par deux plateformes de micropuces différentes dans 48 LMA de novo. Nous avons pu observer des corrélations entre certains miARNs et les gènes de l’immunité ou de l’inflammation, les gènes de l’apoptose, les gènes impliqués dans l’hématopoïèse ou dans le remodelage de la chromatine. Certaines de ces corrélations ont été validées expérimentalement par western blot et études fonctionnelles. En intégrant transcriptome et miARNome dans les LMA, nous avons donc pu identifier de nouvelles interactions fonctionnelles miARN-ARNm. Ces corrélations suggèrent un rôle central des miARNs dans la régulation de ces voies de signalisation.

MiR-29b est sous-exprimé dans certains sous-types de LMA. Par la même méthode que celle décrite ci-dessus, nous avons investigué un possible rôle suppresseur de tumeur de miR-29b dans la leucémogenèse. Après transfection ectopique d’oligonucléotides synthétiques de miR-29b dans des lignées cellulaires de LMA, l’analyse transcriptionnelle montre que miR-29b cible les voies de signalisation de l’apoptose, du cycle cellulaire et de la prolifération. De plus, la surexpression de miR-29b inhibe la croissance cellulaire et induit l’apoptose. Les gènes-cibles MCL-1 (anti-apoptotique) et CDK6 (impliqué dans le cycle cellulaire) ont été validés expérimentalement. Nous avons confirmé ces effets sur un modèle de xénogreffe murin. Des cellules de LMA ont été injectées en sous-cutané à des souris. Les tumeurs ont été traitées par injection intra-tumorale de miR-29b synthétique versus des oligonucléotides de contrôle. Une cytoréduction significative voire une rémission a été constatée avec l’injection de miR-29b mais pas avec l’injection contrôle. Ces données suggèrent un rôle suppresseur de tumeur pour miR-29b et font entrevoir une nouvelle approche thérapeutique pour améliorer les réponses au traitement dans les LMA.

Les miARNs ont également été impliqués dans les mécanismes de méthylation anormale détectés dans divers cancers. La surexpression de  miR-29b dans des lignées cellulaires de LMA  est responsable d’une diminution de 30% de la méthylation globale de l'ADN et de la réexpression de p15INK4b et ER par une diminution de la méthylation des promoteurs. Nous avons démontré que miR-29b a pour gènes-cibles les méthyltranférases DNMT3A et 3B et indirectement DNMT1 via Sp1. Nos résultats suggèrent une utilisation potentielle de miR-29b synthétique comme agent hypométhylant adjuvant dans la LMA.

Enfin, dans un essai clinique de phase II avec la decitabine en monothérapie chez des patients âgés souffrant de LMA de novo, nous avons démontré que les patients avec un taux élevé de miR-29b avaient un plus haut taux de réponse clinique que les autres. Si ces résultats étaient validés sur une grande série de patients, le niveau d'expression de miR-29b avant traitement pourrait devenir un facteur décisionnel dans le traitement des patients âgés souffrant de LMA.

L'ensemble de ces données et le développement rapide de la recherche liée aux miRNAs suggèrent que l’étude des miARNs va permettre d’améliorer encore dans le futur nos connaissances actuelles sur la biologie de  la LMA. Ces miRNAs représentent une classe de gènes avec un important potentiel diagnostique, pronostique et thérapeutique pour nos patients souffrant de LMA.