L'adénocarcinome canalaire pancréatique (PDAC) est la tumeur solide la plus fréquente du pancréas et l'un des cancers les plus mortels avec un taux de survie global à 5 ans de 11%, en raison de l’absence de détection précoce et de traitements efficaces pour les formes avancées. Dans ce contexte, nous étudions depuis plusieurs années le potentiel thérapeutique des virus oncolytiques (OV) dans ce cancer. Ces virus infectent avec une grande spécificité les cellules tumorales en raison de la perte au cours de l’oncogenèse de la signalisation antivirale dépendante des interférons. La cellule infectée permet la réplication virale et la production de nombreux virions. L’infection se propage à l’ensemble des cellules tumorales dont la lyse peut induire une réponse immunitaire complémentaire contre la tumeur. Les OV sont utilisés en clinique, avec une première autorisation de mise sur le marché en 2015 d’un OV dérivé de l’herpès pour le traitement du mélanome. Ce travail de thèse est plus particulièrement consacré à l’étude des mécanismes moléculaires impliqués dans l’activité antiproliférative du virus SG33, dérivé du virus myxoma, dont nous avons démontré l’activité antiproliférative et antitumorale dans des modèles de cancer du pancréas. L’analyse à différents temps après infection du transcriptome de cultures primaires dérivées de tumeurs pancréatiques humaines, a mis en évidence l’enrichissement précoce de signatures caractéristiques du blocage du cycle cellulaire et de dommages à l’ADN. Au contraire, la signature transcriptomique liée à la phosphorylation oxydative est diminuée dans les cellules infectées, suggérant une atteinte mitochondriale. Des études fonctionnelles nous ont permis de démontrer que les cellules infectées présentent une altération de la respiration mitochondriale, dépendante de l’avancée du cycle viral. De plus, nos résultats établissent que la production d’ATP (adénosine triphosphate) et de ROS (espèces réactives de l’oxygène) par la mitochondrie en réponse à l’infection par SG33, est essentiel à la réplication virale et l’activité oncolytique, mettant en lumière un mécanisme biologique d’autoamplification . Consécutivement à l’accumulation de ROS, la réplication de SG33 dans ces cellules entraine l’apparition de dommage à l’ADN, et d’un phénotype cellulaire favorable à l’arrêt du cycle cellulaire et à la réparation de l’ADN, caractérisé par l’activation de point de contrôle G2-M du cycle de division cellulaire. Ainsi, l’ensemble des résultats révèle un mécanisme original impliquant l’altération de la fonction mitochondriale, la production de ROS, l’induction de dommages à l’ADN et le blocage du cycle cellulaire en réponse et au bénéfice du virus oncolytique SG33 dans de cultures primaires dérivées de tumeurs pancréatiques. Ce travail de thèse s’inscrit dans la mise en place de thérapies innovantes et efficaces pour la prise en charge des patients atteints de cancer du pancréas. |
Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is the most frequent solid tumor of the pancreas and one of the most lethal with an overall 5-year survival rate of 11%, due to the lack of early detection and effective treatments for advanced forms. In this context, we have been studying the therapeutic potential of oncolytic viruses (OV) in this cancer for several years. These viruses are highly specific in infecting tumour cells due to the loss of interferon-dependent antiviral signaling during oncogenesis. The infected cell allows viral replication and the production of numerous virions. The infection spreads to all the tumour cells, whose lysis can induce a complementary immune response against the tumour. OVs are used clinically, with the first marketing authorisation in 2015 for a herpes-derived OV for the treatment of melanoma. This thesis work is more specifically devoted to the study of the molecular mechanisms involved in the antiproliferative activity of the SG33 virus, derived from the myxoma virus, whose antiproliferative and antitumour activity we have demonstrated in pancreatic cancer models. Analysis of the transcriptome of primary cultures derived from human pancreatic tumours at different times after infection revealed the early enrichment of signatures characteristic of cell cycle block and DNA damage. On the contrary, the transcriptomic signature linked to oxidative phosphorylation is reduced in infected cells, suggesting mitochondrial damage. Functional studies enabled us to demonstrate that infected cells show an alteration in mitochondrial respiration, dependent on the progress of the viral cycle. In addition, our results show that the production of ATP (adenosine triphosphate) and ROS (reactive oxygen species) by the mitochondria in response to infection by SG33 is essential for viral replication and oncolytic activity, highlighting a biological mechanism of self-amplification. Following the accumulation of ROS, SG33 replication in these cells leads to the appearance of DNA damage and a cellular phenotype favourable to cell cycle arrest and DNA repair, characterised by the activation of the G2-M checkpoint of the cell division cycle. Taken together, the results reveal an original mechanism involving the alteration of mitochondrial function, the production of ROS, the induction of DNA damage and the blocking of the cell cycle in response to and to the benefit of the oncolytic virus SG33 in primary cultures derived from pancreatic tumours. This thesis work is part of the development of innovative and effective therapies for the management of patients with pancreatic cancer. |