Etude des effets du NGF et du proNGF sur les cellules

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Université Lille 1 - Sciences et technologies
THESE DE DOCTORAT
Pour l’obtention du titre de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITE DE LILLE
Ecole Doctorale Biologie-Santé de Lille (ED-446)
Aspects moléculaires et cellulaires de biologie
Présentée par
Elisa TOMELLINI
Etude des effets du NGF et du proNGF sur les cellules
souches de cancer du sein
Soutenue le 25 Octobre 2013 devant la commission d’examen :
Rapporteurs : Pr. Olivier COQUERET
Pr. Olivier HERAULT
Examinateur : Dr. Nathalie THERET
Directrice de thèse : Pr. Xuefen LE BOURHIS
Co-directrice de thèse Dr. Renata POLAKOWSKA
Thèse de Elisa Tomellini, Lille 1, 2013
© 2014 Tous droits réservés.
http://doc.univ-lille1.fr

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Remerciements
Les travaux présentés dans cette thèse ont été réalisés au sein des laboratoires INSERM
U908 et INSERM U837.
En premier lieu, je tiens à remercier mes directrices de thèse Xuefen Le Bourhis et Renata
Polakowska pour m’avoir encadrée, conseillée et fait confiance pour mener ce projet de
thèse. Vos points de vue, souvent si différents, ont été très enrichissants.
Je souhaite remercier l’INSERM et la Région Nord-Pas de Calais pour m’avoir accordé
une allocation pour les 3 premières années de thèse, mais également l’Université Lille1
pour le poste d’ATER qui m’a permis de réaliser une 4ème année de thèse.
Pour l’honneur qu’ils me font en faisant partie de ce jury, je remercie profondément le
Professeur Pierre Formstecher qui a accepté de le présider, le Professeur Olivier
Coqueret et le Professeur Olivier Hérault qui ont bien voulu juger ce travail et le Docteur
Nathalie Théret qui a accepté de l’examiner.
Un grand merci à tous les membres de mes deux laboratoires d’accueil qui m’ont
accompagnée pendant ces années :
Robert Alain, pour avoir toujours répondu à mes nombreuses « j’aurais une question » et
pour avoir amené « mon » cytométre au laboratoire.
Ingrid, Manu et Christophe, pour votre soutien pendant mon année d’enseignement et pour
votre gentillesse, toujours très réconfortante.
Eric, pour la bonne humeur communicative et pour l’aide précieuse dans les manips in
vivo.
Chann pour tes conseils sur l’article et pour ton enthousiasme californien.
Isabelle, Emilie, Nathalie, Vero et Valérie, votre aide a été fondamentale tout au long de
ma thèse. Sans vous le labo aurait du mal à tourner.
Pascaline et Bernadette, deux personnes délicieuses avec qui j’aurais aimé pouvoir
travailler plus.
Yasmine, Jérôme, Raja, Pilar et Pauline, merci pour votre soutien, votre aide et pour la
bonne ambiance que vous savez garder dans l’équipe. Vous retrouver à l’IRCL est
toujours un plaisir, et pas seulement pour la quantité des bonbons toujours présente !
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Un merci tout particulier pour mes collègues thésards et nouveaux docteurs, pour leur
soutien au laboratoire et leur amitié en dehors :
Léo, le sérieux, et Matthieu, le rigolo : un super binôme qui a toujours su m’aider et me
conforter, surtout en cette dernière année pas facile. Je vous souhaite le mieux pour la
suite…sinon moi je suis toujours partante pour le projet boulangerie. Le labo a de la
chance de vous avoir !
Cyril merci pour tes conseils précieux au laboratoire, pour ta bonne humeur et pour
m’avoir appris à utiliser le mot « grabuge » dans n’importe quel contexte. JP, le meilleur
collègue de bureau que j’ai eu pendant ma thèse, merci pour m’avoir fait découvrir le
Farafina !
Justine L., qui est tombée au laboratoire lorsque j’avais le plus besoin d’aide. Barbara et
Justine B., votre aventure ne fait que commencer : bon courage les filles !
Les anciens du laboratoire Steph, Laura, Rod, Yohann, qui ont contribué à ma formation et
à rendre ma thèse plus agréable.
A mes amis Sara, Giovanna, Laura, Alessandra, Gaylor, Anne-Laure, Emeric, Anne-Lucie,
et plein plein d’autres personnes en France, en Italie et ailleurs dans le monde qu’il serait
trop long d énumérer. Merci d’avoir toujours été là à me rappeler qu’il existe une vie en
dehors du laboratoire !
Un grazie particolare alla mia famiglia che mi ha sostenuto in tutti questi anni. Anche se
lontani, non avete mai smesso di essermi vicini e di credere in me, sicuramente più di
quanto io stessa non faccia.
Et enfin un grand merci à Nicolas, ami, collègue, prof de français, merci pour avoir été à
mes cotés pendant ces années et m’avoir supportée (en tous les sens) dans mes nombreux
moments de doute.
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Résumé
Malgré d’importants progrès en recherche fondamentale et clinique, le cancer du sein, reste
à ce jour le premier cancer féminin en termes d’incidence et de mortalité.
Parmi les facteurs contribuant à son développement, notre laboratoire a mis en évidence le
rôle des neurotrophines, en particulier le NGF (Nerve Growth Factor) et son précurseur
(proNGF). D’autre part, les études récentes ont permis de démontrer l’importance des
cellules souches cancéreuses (CSC) dans la tumorigenèse et dans les phénomènes de
résistance thérapeutique et de métastase.
Mon projet de thèse avait pour but d’étudier les effets du NGF et du proNGF sur la
régulation des CSC de sein et d’évaluer la conséquence sur le développement tumoral. La
culture en mammosphères, qui permet la propagation de cellules moins différenciées, nous
a permis de démontrer que le NGF et le proNGF sont capables d’enrichir la population de
CSC dans plusieurs lignées de cellules épithéliales mammaires cancéreuses (MCF-7, T47-
D, BT-20). Cet enrichissement est lié à la surexpression de Sox2, facteur de transcription
essentiel dans l’autorenouvellement des cellules souches. De plus, nous avons démontré
que le NGF et le proNGF augmentent le pourcentage des cellules quiescentes. De façon
intéressante, le NGF et le proNGF peuvent également agir de façon préférentielle sur les
cellules quiescentes en augmentant leur capacité à former des sphères. Ces résultats
suggèrent que le NGF et le proNGF peuvent réguler le compartiment des CSC en
contrôlant la balance entre la prolifération et la quiescence. L’invalidation par siRNA de
p75NTR (récepteur commun des neurotrophines) réduit fortement la formation de sphères
ainsi que l’expression de Sox2, faisant de p75NTR un récepteur clé dans le contrôle de la
biologie des CSC. Les expériences de tumorigenèse chez les souris montrent que les
cellules cancéreuses de sein MCF-7 cultivées en présence de NGF et de proNGF en
condition mammosphères présentent une croissance tumorale accrue comparée aux cellules
contrôles. Cependant, seules les cellules prétraitées par le NGF forment des métastases
dans le cerveau, les poumons et le foie de façon systématique. L’analyse des cellules issues
de tumeurs primaires montre que seules les cellules prétraitées par le NGF subissent une
transition épithélio-mésenchymateuse. Ces travaux ont permis de monter que le NGF et le
proNGF contribuent à la régulation de la plasticité des cellules cancéreuses in vitro et in
vivo. Il serait intéressant d’approfondir les mécanismes moléculaires mis en jeu afin de
mieux comprendre leur implication dans la tumorigenèse mammaire.
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