Exosome biogenesis and use in immunotherapy against tumors (Exosome-therapy)
Fiche projet
ANNÉE
2008
Appel à projets
Projets Libres - Recherches Biomédicales, Recherches en Sciences Humaines et Sociales, Recherche en Epidémiologie et Santé Publique (INCa)
Acronyme
Exosome-therapy
Resumé
Les exosomes sont des vésicules de 50 à 90 nm libérées par les corps multivésiculaires (CMV) lors de leur fusion avec la surface cellulaire plutôt qu'avec les lysosomes, ce qui est leur destinée usuelle. Les exosomes secrétées par les cellules dendritiques suscitent un grand intérêt, car ils peuvent stimuler les réponses immunitaires anti-tumorales des souris. Des essais cliniques font espérer de pouvoir les utiliser comme vaccins anti-tumoral. Si on connaît plusieurs de leurs composants, on ignore leur mode de production. Pour que les exosomes puissent remplir les promesses qu'ils ont créées, il est essentiel de connaître les mécanismes de production des exosomes. Nous proposons de définir (i) comment les cellules incorporent des protéines dans des CMVs destinés à la sécrétion ou la dégradation; (ii) les mécanismes contrôlant la fusion des CMVs avec la surface; (iii) l'impact d'une modification de la composition ou du taux de libération des exosomes sur la réponse anti-tumorale. Pour définir les mécanismes moléculaires impliqués dans la production des exosomes, les quatre équipes associées dans ce projet proposent tout d'abord d'utiliser deux tests in vivo dans des modèles invertébrés, chez qui l'analyse génétique est puissante et peu coûteuse. Chez C. elegans, M. Labouesse analysera la biogenèse et sécrétion des exosomes dans le contexte de la formation de la cuticule. Chez la Drosophile, R. Le Borgne étudiera la signalisation par le récepteur Notch dont le ligand Delta est incorporé dans des exosomes. Nous réaliserons dans ces deux systèmes des cribles RNAi pour déterminer le rôle des gènes impliqués dans l'endocytose (en particulier la formation des CMVs), la synthèse des lipides, l'exocytose, la phosporylation (kinase/phosphatase) sur la production d'exosomes. En parallèle, des analyses biochimiques de la composition des exosomes Delta+ seront réalisées. Cette partie du projet devrait permettre d'identifier quelques gènes nécessaires à la production d'exosomes. Ensuite, les équipes de G. Raposo et C. Théry testeront la fonction des homologues humains et murins de ces gènes en introduisant des shRNA pour éteindre leur expression dans des lignées cellulaires. À l'aide d'approches biochimiques et morphologiques (microscopie électronique et immunoEM), nous mesurerons la quantité et la qualité des exosomes secrétés par deux lignées cellulaires exprimant les shRNAs. Pour les gènes les plus prometteurs, les effets des shRNAs seront examinés chez des cellules dendritiques de souris issues de la moelle osseuse, ainsi que dans la lignée tumorale murine MCA-OVAC1C2 utilisée récemment par C. Théry pour analyser la réponse immunitaire contre un antigène porté par les exosomes. La croissance tumorale chez la souris in vivo, et les réponses immunitaires anti-tumorales induites seront analysés après transfert des tumeurs MCA-OVAC1C2 parentales ou exprimant des shRNAs dirigés contre des gènes impliqués dans la production d'exosomes sera déterminée. La première partie du projet devrait permettre d'identifier des gènes nécessaires à la production d'exosomes pour deux classes de protéines de signalisation. Il faut noter que ces modèles sont basés sur le suivi de cargos aux propriétés différentes, car l'un passe le plus probablement par la voie de sécrétion biosynthétique et l'autre par la voie d'endocytose. La seconde partie permettra de définir dans des lignées cellulaires murines et humaines la fonction des gènes vertébré homologues. L'inhibition de la libération des exosomes mesurera leur rôle physiologique, tandis que la stimulation de leur formation ou de leur sécrétion dans des cellules dendritiques ou des tumeurs définira si leur utilisation thérapeutique peut être améliorée. Enfin, l'identification de gènes affectant la production ou l'activité des exosomes pourra former une base pour rechercher des drogues pouvant bloquer ou stimuler l'activité des protéines correspondantes.
Partenaires
Dr LABOUESSE Michel (porteur)
Territoire
Alsace
Mots clés
Exosome / multivesicular body / RNAi screen / tumor antigen / invertebrate model