EPIgénétique et résistance in vivo des cellules souches de la leucémie myéloïde chronique aux inhibiteurs de la tyrosine kinase (EPIK)

La leucémie myéloïde chronique (LMC) est un modèle de leucémogenèse car la transformation maligne d'une cellule souche hématopoïétique est considérée comme la conséquence d'un événement majeur unique : la translocation t(9;22) qui est capable de produire la protéine chimérique BCR-ABL . Le traitement de la LMC a fait des progrès considérables avec le développement d'inhibiteurs de la tyrosine kinase (ITK) ciblant l'activité de la protéine BCR-ABL. Malgré l'efficacité de ces médicaments, plusieurs études ont montré l'existence d'une hétérogénéité intraclonale et la survie in vivo d'un sous-ensemble de cellules souches leucémiques (LSC) par :

• Une maladie résiduelle détectable dans la majorité des cas, et après plusieurs années de traitement.
• La rechute d'environ la moitié des patients après l'arrêt du TKI ; ces rechutes sont la preuve de la persistance in vivo des LSC, même lorsque le clone CML est particulièrement sensible aux ITK.
• Cas de résistance inexpliquée aux TKI (pas de mutation BCR-ABL etc…)

Les mécanismes impliqués dans la survie in vivo des LSC restent largement inconnus. Des mécanismes indépendants de l'activité de BCR-ABL TK pourraient être responsables de la survie des LSC. Cependant, le fait que la LMC soit la conséquence de t(9; 22) si elle apparaît dans une CSH, suggère qu'un statut biologique spécifique des cellules souches devrait jouer un rôle dans l'émergence de la maladie et probablement la particularité de ce sous-ensemble cellulaire . Plusieurs études ont montré le rôle essentiel des facteurs épigénétiques dans le comportement des cellules souches (quiescence, auto-renouvellement ou processus de différenciation). Une dysrégulation épigénétique de l'expression de certains gènes a été observée dans les cellules de LMC et des modifications de la méthylation de l'ADN sont impliquées dans la progression de la LMC vers une phase accélérée ou blastique, plus résistante aux ITK. Ces observations ont conduit à un essai clinique associant l'ITK à des médicaments épigénétiques dont les résultats ont confirmé l'implication in vivo des mécanismes épigénétiques au cours de la progression de la LMC. Cependant, le rôle de l'épigénétique dans la résistance précoce d'un sous-ensemble de cellules de LMC en phase chronique reste inconnu.

L'hypothèse est que les caractéristiques épigénétiques pourraient participer à la résistance aux TKI des CML LSC et à leur survie dans la moelle osseuse.

Afin d'identifier de nouveaux mécanismes et/ou de nouvelles cibles impliquées dans la résistance aux LSC, les chercheurs ont choisi une approche globale du profil de méthylation de l'ADN avec un microarray HM450K. L'investigateur a analysé le sous-ensemble trié de cellules CML CD34+ CD15- (n = 6) en comparaison avec : 1) les cellules CD34+ CD15- de donneurs sains (greffons hématopoïétiques), afin d'éliminer les spécificités de la hiérarchie hématopoïétique normale, 2) le sous-ensemble CD34-CD15+ -clone à partir du clone de la LMC avant tout traitement afin d'éliminer les caractéristiques du compartiment mature de la LMC. Les cellules CD34+CD15- ont montré un profil de méthylation de l'ADN spécifique, dès le diagnostic et à partir de ce niveau de hiérarchie cellulaire ((Bourgne et al., communication orale, réunion SFH 2017, manuscrit soumis). Afin d'identifier des biomarqueurs spécifiques aux cellules de LMC, l'investigateur a éliminé les régions anormalement méthylées qui sont méthylées différemment au cours de la différenciation hématopoïétique. Après cette étape, les sondes 825, 2210 et 1461 ont identifié des régions spécifiquement dysméthylées dans les cellules CD34-CD15+, CD34+ CD15-CML et les deux respectivement. L'enquêteur a également observé des changements dans l'expression des acteurs épigénétiques. Ces résultats valident notre hypothèse. Avec les données récentes publiées dans la littérature, ils plaident fortement en faveur de l'implication des dérégulations épigénétiques dans l'hétérogénéité intra-clonale native, et justifient ce projet de recherche translationnelle original.