La notion de Récepteurs à Dépendance: nouveaux mécanismes de mort cellulaire et relevance in vivo dans le développment et la tumorigénèse. – DepRec

Depuis plus d'un demi-siècle, il est admis que les cellules dépendent pour leur survie de stimulations transduites par différents récepteurs et détecteurs. La présence de facteurs trophiques solubles, de cytokines, d'hormones, l'existence d'interactions avec la matrice extracellulaire, de contacts de type cellule-cellule ou même d'activité électrique peuvent notamment être requises pour assurer la survie cellulaire. Pour chaque type de stimulus, le retrait conduit à une mort dite programmée. Il est alors généralement considéré que la mort cellulaire induite par la perte de facteurs de support est due à la perte de signaux positifs de survie dans la cellule –e.g., perte de la voie PI3k-Akt. Alors que de tels signaux de survie ont clairement une contribution très importante, des données obtenues au cours des dernières années plaident pour une forme nouvelle et complémentaire de transduction du signal, qui induit la mort cellulaire et qui est activée par le retrait du stimulus. Cette voie de « signalisation négative » est activée par des récepteurs spécifiques, appelés « Récepteurs à Dépendance (DRs) », qui induisent l'apoptose en absence du stimulus requis (e.g. lorsque non liés par leur ligand) mais bloquent l'apoptose en présence de ce stimulus (e.g. lorsque liés par leur ligand). Ainsi, l'expression d'un récepteur à dépendance crée un état de dépendance (ou d'addiction) à la présence dans le milieu extérieur du ligand respectif. A ce jour, plus d'une douzaine de ces récepteurs ont été identifiés et comprennent notamment les récepteurs à la netrin-1, DCC (Deleted in Colorectal Cancer) et UNC5H1-4 (Unc-5 homolog 1-4), quelques intégrines, RET, TrkC et le récepteur à Sonic Hedgehog Patched (Ptc). Bien que l'intérêt pour cette notion soit grandissante, deux grandes questions restent peu comprises : (i) comment des récepteurs n'ayant que peu, voire aucune, homologie entre eux sont capable d'induire la mort cellulaire lorsque non engagés par leur ligand, et (ii) quel est le rôle biologique respectif de l'activité pro-apoptotique des DRs in vivo. Nous avons, pour cette seconde question, fait l'hypothèse que la capacité des DRs à induire l'apoptose en absence de ligand est un mécanisme qui détermine et régule les territoires de migration/localisation des neurones durant le développement. Nous avons d'autre part proposé que chez l'adulte, c'est un mécanisme qui limite la croissance tumorale et la formation de métastases. Ainsi, le but du présent projet est, sur la base de l'étude d'un nombre relativement restreint de ces DRs –i.e., DCC, UNC5H, RET et Ptc- et avec une attention particulière pour les récepteurs à la netrin-1, d'adresser (i) les mécanismes communs qui permettent à ces DRs d'induire l'apoptose et (ii) le rôle physiologique et pathologique de ces DRs dans le développement et le cancer in vivo. Le premier point sera étudié en utilisant un ensemble de techniques de biologie cellulaire incluant de la protéomique, l'analyse structurale de domaines pro-apoptotiques, des cribles double-hybrides et par siRNA et du Ch-IP-on-chip. Le second point sera basé, dans un premier temps, sur l'étude au cours du développement, et plus précisément du développement du système nerveux, de différent animaux modèles incluant le poisson zébre, le poulet ou la souris dans lesquels l'apoptose induite par ces DRs sera (ou a été) inhibée. Nous déterminerons également si le blocage de l'apoptose induite par ces récepteurs conduit à la progression tumorale chez la souris et comment cette activité pro-apoptotique peut se révéler pertinente pour une approche anti-cancéreuse putative. Ainsi, ce projet, via l'utilisation d'un large spectre de techniques et de modèles, couvrira toute une palette de champs d'investigations différents: les mécanismes de signalisation de la mort cellulaire, le développement du système nerveux ou le cancer.