Caractérisation génomique intégrée des adénomes sécrétant l'hormone de croissance – INTE-GRAL

Les adénomes hypophysaires somatotropes sont responsables d’une hypersécretion d'hormone de croissance (GH), conduisant au gigantisme ou à l’acromégalie, associés à une morbidité importante et, non traités, à une surmortalité. Le traitement de première ligne est la chirurgie hypophysaire visant à réséquer l'adénome mais qui est souvent incomplète en raison de la proximité des structures cérébrales adjacentes. Un traitement médical lourd, extrêmement coûteux et d’une efficacité variable, est actuellement utilisé chez plus de 60% des patients. De nouvelles approches thérapeutiques sont donc nécessaires pour mieux contrôler la sécrétion de GH et la croissance des adénomes. Ce projet de recherche aborde deux questions non résolues et cliniquement pertinentes concernant 1) les mécanismes moléculaires sous-jacents au développement des adénomes somatotropes et 2) les bases moléculaires de leur caractère invasif.
Nous avons identifié, parmi 41 adénomes somatotropes, un groupe d'adénomes sans mutation de GNAS, provenant de patients ayant une réponse paradoxale de la GH après l’hyperglycémie, avec une expression hypophysaire du récepteur GIPR (Glucose-dependent Insulinotropic Polypeptide Receptor) et présentant un phénotype hyperméthylateur. Notre premier objectif est de réaliser une caractérisation moléculaire intégrée de ces adénomes somatotropes sans mutation GNAS. Nous étendrons l'analyse de méthylation par RRBS (Reduced Representation Bisulfite Sequencing) sur l'ensemble de la collection. Dans un modèle murin original d'inactivation biallélique de Gnas, spécifiquement dans la lignée somatotrope (souris Gnasflox/flox Ghrh-r Cre+/0) que nous avons déjà généré, nous analyserons comment la baisse du tonus de l’AMPc consécutive à l’inactivation de Gnas dans les cellules somatrotropes affecte le profil de méthylation de l’ADN. Nous allons examiner la relation entre la méthylation génique et les changements d'expression génique en utilisant la technique de RNA-seq et effectuer les séquençages d'exomes pour établir la signature mutationnelle des adénomes somatotropes sans mutation de GNAS.
Notre deuxième objectif est d'étudier les déterminants moléculaires du développement extrasellaire des adénomes somatotropes, qui limitent considérablement les résultats de la chirurgie de ces lésions bénignes. Nous avons obtenu une collection unique d'adénomes invasifs incluant leurs parties intrasellaires non invasives et des portions envahissant le sinus caverneux. L’analyse par RNA-seq effectué sur 19 paires d'échantillons a mis en évidence une dérégulation de la voie de transition épithélio-mésenchymateuse dans des portions invasives. Nous consoliderons ces résultats en analysant des échantillons supplémentaires. Nous caractériserons les fonctions moléculaires des gènes sélectionnés en utilisant des méthodes in vitro de migration et d'invasion cellulaires. Le niveau d'expression des gènes sélectionnés sera modulé dans les cellules hypophysaires de rat GH3 (surexpression ou contre-expression) en utilisant des techniques de transfection transitoire ou des siRNA. Des clones de cellules GH3 transfectées de manière stable seront ensuite injectés dans l’hypophyse des rats (ou alternativement en sous-cutanée) pour étudier in vivo l'acquisition du phénotype invasif. Enfin, nous effectuerons des séquençages d’exomes des parties invasives et non-invasives pour rechercher des mutations somatiques qui pourraient expliquer les différences d'expression génique.
Ce projet ambitieux sera porté par un jeune chercheur à double compétence médicale et scientifique, et lui permettra de consolider l’axe de recherche sur la tumorigenèse hypophysaire qui, grâce à son implication, a récemment émergé dans son unité Inserm. Le projet fournira des bases scientifiques pour une meilleure compréhension des mécanismes physiopathologiques du développement des adénomes hypophysaires somatotropes et de leur comportement invasif et pourrait ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques.