– CANMETA

La plupart des thérapies anticancéreuses ont pour but d?inhiber la prolifération cellulaire et ont des effets secondaires néfastes sur la croissance et le renouvellement de populations de cellules saines. Par rapport à cette approche antiproliférative, le développement de thérapies visant à inhiber le processus métastatique a eut peu de succès. Cependant, c?est bien la formation de tumeurs secondaires en des organes distants qui est dans la plupart des cas la cause de mortalité. L?identification des mécanismes moléculaires régulant la formation des métastases est donc indispensable pour le développement de nouvelles thérapies mais est rendue difficile de par la nature extrêmement complexe et diverse de ce processus. L?objectif global de mes recherches est de comprendre comment les cellules malignes échappent de la tumeur primaire pour envahir le tissu environnant, migrer au travers du système circulatoire et établir des tumeurs secondaires en des sites distants. Pour atteindre leur destination finale, les cellules métastatiques doivent reconnaître des signaux environnementaux, déterminer la direction de leur migration, et dégrader la matrice extracellulaire de façon à ouvrir un passage pour la migration. Les filopodes sont des structures protrusives riches en actine et capables de palper l?environnement pour réguler la direction de la migration. La fascine est une protéine clé dans la formation des filopodes grâce à sa capacité à organiser les filaments d?actine en faisceaux permettant ainsi une poussé efficace sur la membrane plasmique et donc la protrusion. Les invadopodes sont un autre type de protrusions riche en actine spécialisés dans la dégradation de la matrice extracellulaire. Cependant, la structure des invadopodes ainsi que les mécanismes contrôlant leur formation sont largement inconnus. La fascine est exprimée principalement dans les neurones et est absentes dans les cellules épithéliales saines. Toutefois, nous avons précédemment démontré que l?expression de la fascine est induite dans les cellules du cancer du colon sous le contrôle de la voie de signalisation de la beta-catenine. De plus, nous avons montré que l?expression forcée de la fascine par des cellules du cancer du colon augmentent les capacités de migration et d?invasion en culture ; et la dissémination et la formation de métastases dans le poumon de souris injectées avec ces cellules. Notre hypothèse est que, au cours de la progression des cancers, l?expression de la fascine est induite de façon transitoire. Nous suggérons également que l?expression de la fascine promeut l?invasion cellulaire en contrôlant la formation des invadopodes, et la migration dirigée en régulant la formation des filopodes. Tout d?abord, nous souhaitons déterminer si la fascine promeut effectivement la formation des métastases. Pour cela, des modèles de souris transgéniques ou xénograftées seront établis. L?impacte de l?expression de la fascine sur la survie des souris sera déterminé et l?agressivité des tumeurs primaires évaluée. En parallèle, le rôle de la fascine dans la formation des invadopodes et dans dégradation de la matrice ainsi sera déterminé en 2D et en 3D en immunofluorescence. L?organisation des filaments d?actines dans les invadopodes sera déterminée en microscopie électronique. La présence d?invadopodes in vivo sera évaluée en analysant des coupes de tumeurs humaines et murines en microscopie électronique. Nous étudierons également les mécanismes régulant l?activité de la fascine et notamment le rôle de la phosphorylation de la fascine dans l?invasion. Nous rechercherons des partenaires spécifiques de l?état de phosphorylation par des approches biochimiques. Les effets de l?état de phosphorylation de la fascine sur la migration en 2D et en 3D seront analysés en vidéo-microscopie. Enfin, nous analyserons la migration de cellules cancéreuse in vivo. L?échappement des cellules malignes depuis la tumeur primaire ainsi que le rôle dans ce processus des cellules du stroma seront visualisés au niveau de la cellule unique en microscopie bi-photonique. La temporalité de l?induction de l?expression de la fascine sera également étudiée in vivo. En conclusion, alors que beaucoup d?études se sont attachées à décrypter les étapes tardives de la formation des métastases (extravasation depuis le système circulatoire et établissement des tumeurs secondaires), les interactions cellulaires au niveau de la tumeur primaire restent très largement inconnues en raison des limitations des techniques de microscopies. Ma stratégie de recherche utilisera une approche multidisciplinaire combinant biologie cellulaire et moléculaire avec des avancées récentes en optique de façon à visualiser le comportement individuel de cellules cancéreuses dans l?animal vivant. Cette stratégie est unique dans sa capacité à connecter les propriétés de molécules individuelles, telle que la fascine, avec leur rôle dans la migration de cellules dans leur environnement naturel.