Liens entre CDK6 et les vésicules extracellulaires – CDK6

Problématique
Les vésicules intracellulaires et extracellulaires (IV et EV) sont des structures hautement hétérogènes jouant des rôles fondamentaux dans l'homéostasie cellulaire et la transformation maligne. La dérégulation de la biogenèse et du relargage des vésicules est une caractéristique liée à la transformation et la progression maligne, par le remodelage du microenvironnement tumoral. La perturbation de la biogenèse des vésicules représente une nouvelle approche thérapeutique en développement.

Hypothèses et objectifs :
La cycline-dépendante kinase 6 (CDK6) est un régulateur crucial de la leucémie aiguë myéloïde (LAM) agressive et est une cible thérapeutique reconnue. Comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires engendrés par l'inhibition de CDK6 est essentiel pour envisager de nouvelles stratégies de traitement. Nous proposons dans ce projet de clarifier les mécanismes par lesquels CDK6 régule la biogenèse des vésicules et le remodelage du microenvironnement. Nous examinerons aussi si la combinaison d'inhibiteurs de CDK6 avec des molécules/médicaments ciblant la régulation des vésicules peut bénéficier aux patients atteints de LAM.

Approche/méthodologie :
Dans ce projet, nous analyserons le rôle de CDK6 sur la régulation des vésicules et sur le microenvironnement tumoral. Nous tirerons parti de cellules humaines de LAM traitées avec un inhibiteur de kinase CDK4/6 ou portant un système de dégradation de CDK6 endogène modifé en C-terminal pour dégrader rapidement CDK6. Nous définirons comment CDK6 régule la biogenèse des vésicules via la régulation transcriptionnelle et les interactions protéiques en intégrant des données de ChIP-Seq, transcriptomiques et phospho-protéomiques dans le WP1. Dans le WP2, nous étudierons comment CDK6 modifie la composition des EV et si ces changements affectent les cellules du microenvironnement leucémique, avec un modèle 3D contenant des cellules stromales, endothéliales et hématopoïétiques saines. Dans ce modèle, les différentes cellules seront analysées phénotypiquement et fonctionnellement, et les profils transcriptomiques seront analysés par RNA-Seq sur cellules uniques. Un criblage de médicaments consistant en des combinaisons d’inhibiteurs de CDK6 et des petites molécules ciblant la biogenèse et la fonction des vésicules testera de nouvelles stratégies thérapeutiques dans WP3. Nous validerons ensuite les résultats sur des échantillons de patients humains in vitro et in vivo dans des modèles précliniques murins de LAM.

Originalité/innovation :
Etudier la communication entre cellules tumorales et du microenvironnement malin est crucial pour comprendre les mécanismes de la maladie et définir de nouvelles stratégies thérapeutiques, surtout pour les cancers avec des options thérapeutiques limitées. Les EV constituent une voie originale participant à l'interaction cellule-cellule ; cibler leur régulation pourrait représenter des thérapies novatrices efficaces en complément des traitements de référence. Les inhibiteurs de kinase CDK4/6 sont déjà en usage clinique, cependant, ils ont montré un succès très limité. Les combinaisons de médicaments avec les inhibiteurs de kinase CDK4/6, affectant la biogenèse des vésicules et donc le microenvironnement leucémique, pourraient conduire à une efficacité, et ouvrir de nouvelles perspectives thérapeutiques.

Personnes principales impliquées :
Le projet sera dirigé par les responsables scientifiques Karoline Kollmann et Paulo De Sepulveda. La partie expérimentale sera principalement réalisée par un post-doctorant et un doctorant, assistés par le personnel des laboratoires respectifs.