La période de fin d'année est propice aux soutenances de thèse. C'est ainsi que deux doctorantes ont soutenu leur thèse cette semaine au sein des deux équipes de Cancérologie du département de biologie médicale du CSM. La première doctorante à avoir soutenu sa thèse est Mme Boutaina Daher au sein de l'équipe "Hypoxie tumorale et métabolisme" le lundi 30 novembre 2020 dans les locaux du CSM. Le titre de son travail de thèse était : "lnduction de la mort ferroptotique dans les cellules de cancer pancréatique :
rôle essentiel de la cystéine et
du transporteur xCT". Le jury, réuni pour partie en visio et pour partie en présentiel, était composé de 5 membres, dont son directeur de thèse, le Dr Jacques Pouysségur (CSM/IRCAN) et sa co-directrice de thèse, le Dr Milica Vucetic (CSM).
L'équipe "Hypoxie tumorale et métabolisme" étudie le stress hypoxique et nutritionnel au sein des tumeurs à croissance rapide. La stratégie de l'équipe est d’explorer sur des tumeurs humaines (colon, poumon, pancréas, mélanome) de nouvelles cibles anti-cancer relevant des stress acides, nutritionnels, et oxydatifs.
Dans le cadre du stress oxydatif, Mme Boutaina Daher a eu pour premier objectif d'invalider l'unique transporteur xCT de Cystine (forme oxydée de la Cystéine, un acide aminé) dans 2 lignées cancéreuses du Pancréas (PDAC). Cet acide aminé est unique, impliqué dans 3 fonctions majeures : 1) la synthèse protéique, 2) le repliement des protéines par pontages disulfures (S-S) et 3) le contrôle redox de la cellule en assurant la synthèse de l'antioxydant majeur - le Glutathion (GSH) - tripeptide (Glu-Cys-Gly).
La première surprise fut de constater que les mutants xCT-KO des 2 lignées, lorsque libérés du 'protecteur N-acétylcystéine (NAC)', stoppent leur croissance suite à une mort fulgurante non-apoptotique, la ferroptose, décimant toute la population en moins de 24h. Cette mort décrite par le groupe de Stockwell en 2012 est déclenchée par la production de lipides membranaires péroxydés. Boutaina montre rapidement que ces mutants xCT-KO souffrent d'un double stress nutritionnel et oxydatif par déplétion des pools de cystéine et de GSH.
La deuxième surprise a été de voir que ces mutants xCT-KO implantés dans les souris immuno-incompétentes se développent, à la même vitesse que les cellules sauvages suggérant une coopération métabolique, stroma/milieu intérieur, assurant un apport de cystéine/GSH aux cellules xCT-KO. ("Cancers" publication en cours d'évaluation).
Enfin, pour élucider les rôles respectifs de Cystéine/GSH dans le mécanisme de protection de mort par ferroptose, Boutaina a isolé à partir des 2 mêmes lignées PDAC, 2 mutants invalidant l'enzyme GCLc essentiel à la synthèse de GSH. Ces cellules GCLc-KO, qui ont un pool de cystéine normal ne peuvent se développer que par apport de GSH exogène, un résultat attendu.
La troisième surprise est apparue lorsque les cellules GCLc-KO sont cultivées en absence de GSH. Une mort progressive se développe par apoptose et non par ferroptose. A ce jour, la ferroptose est protégée par la seule seleno-glutathion peroxidase, GPx4. Bien que Boutaina montre que GPx4 soit bien fonctionnel dans les GCLc-KO, elle démontre pour la première fois le rôle fonctionnel et protecteur de GPx4 en l'absence de glutathion, proposant le rôle clef de la cystéine.
En conclusion, cette thèse apporte, par une approche d'invalidation génique des acteurs du stress oxydant (xCT, GCLc, GPx4, FSP1), un éclairage nouveau pour de nouvelles approches visant à exploiter ces formes de mort cellulaire dans l'éradication des cancers.
Les résultats de ce travail ont été publiés par Mme Boutaina Daher dans plusieurs importants journaux médicaux en 1er auteure dans Cancer Research (2019), Frontiers in Oncology (2020) ainsi qu'en 2ème position dans Cell Death and Disease (2020) et Cancers (2020 soumis). Un 3ème article en 1er auteure sur GLCc-KO est en préparation.
Le Jury a loué la très grande qualité scientifique de la présentation orale en anglais, au plan de son organisation, sa didactique, et l’aisance et la brillance de la candidate. Enfin, et surtout, le jury a été impressionné par la maturité scientifique de la candidate, sa domination du sujet présenté, ce qui s’est traduit par la brillance des réponses aux questions posées et par une discussion scientifique de très bon niveau entre la candidate et le Jury.
Au terme de celle évaluation, et après délibération, le Jury a décidé de décerner le titre de Docteur de l’Université Côte d’Azur à Mme Boutaina Daher, avec les félicitations personnelles de tous ses membres, et a décidé de proposer le Dr Daher au concours du prix de thèse de l’école doctorale.