L’ubiquitination est une modification post-traductionnelle majeure impliquée dans la régulation de la plupart des processus cellulaires. Bien qu’elle soit surtout connue pour promouvoir la dégradation des protéines par le protéasome, elle joue également un rôle clé dans la régulation des fonctions, des interactions et de la localisation des protéines. Par conséquent, des altérations de l’ubiquitination sont impliquées dans la plupart des maladies, y compris le cancer.
Pour explorer le rôle de l’ubiquitination dans le cancer du pancréas, nous avons généré les profils d’ubiquitination de 60 modèles de xénogreffes dérivés de patients (PDX) issus d’adénocarcinomes pancréatiques (PDAC). Parmi les résultats obtenus grâce à des analyses bio-informatiques, nous avons identifié 38 profils d’ubiquitination associés à la résistance aux principaux traitements chimio-thérapeutiques du PDAC, la gemcitabine et aux principaux composants du protocole FOLFIRINOX, à savoir le 5-FU, l’oxaliplatine et l’irinotécan.
Dans un premier temps, ces profils d’ubiquitination pourraient servir de marqueurs théranostiques, capables de prédire l’efficacité de chaque traitement. De plus, en raison de leurs multiples fonctions régulatrices, ces ubiquitinations pourraient également être impliquées dans des mécanismes de résistance, notamment lorsqu’elles modifient des protéines oncogéniques, suppressives de tumeurs ou des régulateurs biologiques majeurs.
Afin de valider ou d’invalider l’efficacité de ces ubiquitinations comme marqueurs théranostiques, nous utilisons la technique de proximity ligation assay (PLA) pour détecter et quantifier le niveau d’ubiquitination de chaque cible sur un tissue micro array (TMA) de 20 PDX présentant divers scores de résistance. Cette approche nous a permis de confirmer l’utilité de certaines de ces protéines ubiquitinées comme marqueurs prédictifs de résistance.
En parallèle, nous explorons également le potentiel de ces ubiquitinations comme nouvelles cibles moléculaires qui permettraient de restaurer la sensibilité des cellules cancéreuses pancréatiques aux traitements standards. Nous créons des protéines déficientes en ubiquitination, par mutagénèse dirigée, que nous comparons aux protéines sauvages (ubiquitinées). Nous avons mis en évidence que certaines de ces ubiquitinations jouent effectivement un rôle dans les mécanismes de résistance. Elles pourraient donc être utilisées à l’avenir comme cibles co-thérapeutiques, améliorant l’efficacité du traitement.
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Abstract:
Ubiquitination is a major post-translational modification involved in the regulation of most cellular processes. It is well-known for promoting protein degradation by the proteasome but it is also involved in the regulation of proteins’ functions, interactions, localization. Consequently, alterations of ubiquitination are involved in most diseases, including cancer. To explore the roles of ubiquitination in pancreatic cancer, we have generated the ubiquitination profiles from 60 PDXs derived from pancreatic ductal adenocarcinomas (PDAC). Among the results revealed by bioinformatic analyses of these data, we identified 38 ubiquitination profiles associated with resistance to the main chemotherapy treatment for PDAC, gemcitabine, as well as to the main components of the Folfirinox protocol, namely 5-FU, oxaliplatin, and irinotecan. These ubiquitination profiles could first serve as theranostic markers, predicting the efficacy of each treatments. Moreover, because of its multiple regulatory functions, these ubiquitinations could also be involve in a resistance mechanism. This is especially true when ubiquitin is conjugated to oncogenic or tumor-suppressor proteins or main biological regulators.
In order to validate, or invalidate, the efficiency of these ubiquitinations as theranostic markers, we use proximity ligation assay (PLA) to detect and quantify the ubiquitination level of each target on a tissue micro array (TMA) of 20 PDXs with various resistance scores. This approach enabled us to confirm the usefulness of some of these ubiquitinated proteins as predictive markers of resistance. In parallel, we also explore the potential of these ubiquitinations as new molecular targets that could be used to restore PDAC sensitivity to standard treatments. We create proteins deficient in ubiquitination, through site-directed mutagenesis, which we compare to wild-type (ubiquitinated) proteins. We have shown that some of these ubiquitinations do indeed play a role in resistance mechanisms. They could therefore be used in the future as co-therapeutic targets, improving the efficacy of the treatment.
Evénement soutenu par la SFRB2S