Avis de soutenance - doctorat - Victoria POILLERAT
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Victoria POILLERAT
Etude du rôle de VHL dans les étapes initiatrices de l'oncogenèse rénale
Le carcinome à cellules rénales (RCC) représente 3% des cancers de l'adulte, avec 15.000 nouveaux cas annuels en France. Parmi eux, le carcinome à cellules claires (ccRCC) est le plus fréquent. Si la majorité des RCC sont sporadiques, 3-8% des cas sont familiaux (prédisposition génétique). Plusieurs gènes de prédisposition aux RCC ont déjà été identifiés. C'est le cas du gène suppresseur de tumeur VHL dont les mutations constitutionnelles sont responsables de la maladie de von Hippel-Lindau (VHL) et qui est également inactivé dans les ccRCC sporadiques. La maladie de VHL se caractérise par le développement de tumeurs bénignes et malignes dans de nombreux organes, dont les reins. Le gène VHL code la protéine pVHL, actrice majeure dans la régulation des facteurs HIFs (Hypoxia Inducible Factor), qui contrôlent l'expression de centaines de gènes impliqués dans l'angiogenèse, la prolifération et la survie cellulaire, jouant un rôle clé dans la cancérogenèse rénale.
Le ccRCC peut se développer dans deux contextes différents : héréditaire chez les patients VHL, porteurs d'une mutation constitutionnelle d'un seul des deux allèles du gène VHL (VHL WT/mut) dans l'ensemble des cellules, puis la perte au cours de leur vie du second allèle (VHL mut/mut) dans les cellules rénales ; sporadique où la perte successive des deux allèles ne se produit que par des mutations somatiques au cours du temps, uniquement dans les cellules rénales. Cette perte du second allèle (perte d'hétérozygotie, LOH) peut être due à une mutation du gène VHL ou à la perte du bras court du chromosome 3. À ce jour, on ignore pourquoi et comment ce second événement survient dans les cellules dites "pré-tumorales", c'est-à-dire des cellules qui portent déjà des altérations génétiques, sans présenter encore de caractéristiques tumorales.
Notre hypothèse est que les cellules rénales hétérozygotes (VHL WT/mut) ont un phénotype particulier, un terreau fertile à l'initiation de la cancérogenèse rénale. Ce phénotype pourrait être dû à l'haplo-insuffisance pour le gène VHL. En présence d'un allèle VHL pathologique, l'allèle VHL sauvage produirait la protéine saine en quantité insuffisante, ce qui ne permettrait pas le fonctionnement normal de la cellule.
Mon travail de thèse, basé sur des lignées cellulaires épithéliales rénales humaines non-tumorales, montre que la perte d'un allèle du gène VHL favorise l'instabilité génétique, avec une augmentation des dommages à l'ADN et la formation de micronoyaux (marqueurs de l'instabilité génomique). L'haplo-insuffisance pour VHL rendrait également les cellules plus sensibles aux stress réplicatifs. Ces résultats révèlent pour la première fois le rôle crucial de VHL dans le maintien de l'intégrité du génome, et suggèrent que sa perte partielle pourrait favoriser le déclenchement du processus tumoral rénal.
Role of VHL in the initiation of renal oncogenesis
Renal cell carcinoma (RCC) accounts for 3% of all adult cancers, with 15,000 new cases diagnosed annually in France. Of these, clear cell carcinoma (ccRCC) is the most common. While the majority of ccRCCs are sporadic, 3-8% of cases arise in families (genetic predisposition). Several RCC predisposition genes have already been identified. These include the VHL tumor suppressor gene, whose germline mutations are responsible for von Hippel-Lindau disease (VHL), and which is also inactivated in sporadic ccRCC. VHL disease is characterized by the development of benign and malignant tumors in different organs, including the kidneys. The VHL gene encodes the pVHL protein, a major player in the regulation of HIFs (Hypoxia Inducible Factor), which control the expression of hundreds of genes involved in angiogenesis, cell proliferation and survival, playing a key role in renal carcinogenesis.
ccRCC can develop in two different contexts: hereditary, in VHL patients who carry a germline mutation of one of the two alleles of the VHL gene (VHL WT/mut) in all cells, followed by the loss of the second allele during life (VHL mut/mut) in renal cells; sporadic, where successive loss of both alleles occurs only through somatic mutations over time, in renal cells. This loss of the second allele (loss of heterozygosity, LOH) may be due to a mutation in the VHL gene or the loss of the short arm of chromosome 3. To date, it remains unclear why and how this second event occurs in so-called “pre-tumoral” cells, i.e. cells that already carry genetic alterations, without yet displaying tumor characteristics.
Our hypothesis is that heterozygous kidney cells (VHL WT/mut) have a particular phenotype, a fertile ground for the initiation of renal carcinogenesis. This phenotype could be due to haploinsufficiency for the VHL gene. In the presence of a mutated VHL allele, the wild-type VHL allele would produce the wild-type protein in insufficient quantity, preventing normal cell function.
My PhD project, based on non-tumor human renal epithelial cell lines, shows that the loss of a VHL allele promotes genetic instability, with increased DNA damage and the formation of micronuclei (markers of genomic instability). Haploinsufficiency for VHL is also thought to make cells more sensitive to replicative stress. These results reveal for the first time the crucial role played by VHL in maintaining genome integrity and suggest that its partial loss could trigger the renal tumor process.
Directeur de thèse :
Sophie GAD-LAPITEAU
Unité de recherche :
Intégrité du Génome et Cancers
Membres du jury :
- Directeur de thèse : Sophie GAD-LAPITEAU
- Co-encadrant de thèse : Sophie COUVÉ
- Examinateur : Yann GUEGUEN , Chargé de recherche (Institut de Radioprotection et de Sureté Nucléaire (IRSN))
- Examinateur : Nelly BURNICHON , Professeur des universités praticien hospitalier (Hôpital Européen Georges Pompidou (HEGP, AP-HP))
- Examinateur : Gilles PAGES , Directeur de recherche (Université Côte d'Azur, INSTITUTE FOR RESEARCH ON CANCER AND AGING (IRCAN))
- Rapporteur : Jean-Charles CADORET , Professeur (Institut Jacques Monot, CNRS et Université Paris-Cité)
- Rapporteur : Catherine MONNOT , Chargé de recherche (UMRS 1138 Inserm, Sorbonne Université, Centre de Recherche des Cordeliers, Paris)
Diplôme :
Doctorat Systèmes intégrés, environnement et biodiversité
Spécialité de soutenance :
Génétique cellulaire et moléculaire