EPI-genetikk og in vivo-resistens av kroniske myeloide leukemi-stamceller mot tyrosinkinase-hemmere (EPIK)

Kronisk myeloid leukemi (CML) er en modell for leukemogenese fordi den ondartede transformasjonen av en hematopoetisk stamcelle anses som konsekvensen av en unik storhendelse: translokasjonen t(9;22) som er i stand til å produsere det kimære BCR-ABL-proteinet . Behandlingen av KML har gjort betydelige fremskritt med utviklingen av tyrosinkinasehemmere (TKI) rettet mot BCR-ABL-proteinaktiviteten. Til tross for effekten av disse legemidlene, viste flere studier eksistensen av intraklonal heterogenitet og in vivo overlevelse av en leukemisk stamcelle (LSC) undergruppe av:

• En påvisbar restsykdom i de fleste tilfeller, og etter behandling i flere år.
• Tilbakefall av omtrent halvparten av pasientene etter seponering av TKI; disse tilbakefallene er beviset på in vivo-persistensen av LSC, selv når CML-klonen er spesielt følsom for TKI.
• Tilfeller av uforklarlig TKI-resistens (ingen BCR-ABL-mutasjon osv...)

Mekanismene involvert i in vivo-overlevelse av LSC forblir stort sett ukjente. Mekanismer uavhengig av BCR-ABL TK-aktivitet kan være ansvarlige for LSC-overlevelse. Det faktum at KML er konsekvensen av t(9; 22) hvis det vises i en HSC, antyder imidlertid at en stamcellespesifikk biologisk status bør spille en rolle i utviklingen av sykdommen og sannsynligvis det spesielle ved denne celleundergruppen . Flere studier viste den essensielle rollen til epigenetiske faktorer i stamcelleatferd (ro, selvfornyelse eller differensieringsprosess). Epigenetisk dysregulering av noe genuttrykk ble observert i CML-celler og endringer i DNA-metylering er involvert i CML-progresjon mot akselerert eller blastfase, mer motstandsdyktig mot TKI-er. Disse observasjonene førte til kliniske studier som kombinerte TKI med epigenetiske medisiner, som bekreftet in vivo involvering av epigenetiske mekanismer under CML-progresjon. Imidlertid forblir epigenetikkens rolle i den tidlige resistensen til en CML-celleundergruppe i kronisk fase ukjent.

Hypotesen er at epigenetiske egenskaper kan delta i TKI-resistens av CML LSC og deres overlevelse i benmarg.

For å identifisere nye mekanismer og/eller nye mål involvert i LSC-resistens, velger etterforskeren en global tilnærming til DNA-metyleringsprofil med en HM450K-mikroarray. Etterforsker analyserte det sorterte CML CD34+ CD15-celleundersettet (n=6) sammenlignet med: 1) CD34+ CD15-celler fra friske givere (hematopoietiske transplantater), for å eliminere spesifisitetene til normalt hematopoietisk hierarki, 2) CD34-CD15+ sub -klone fra CML-klonen før noen behandling for å eliminere karakteristisk for KML-modent kompartment. CD34+CD15-cellene viste en spesifikk DNA-metyleringsprofil, fra diagnose og fra dette nivået av cellehierarki ((Bourgne et al., muntlig kommunikasjon, SFH-møte 2017, manuskript innsendt). For å identifisere biomarkører spesifikke for CML-celler, fjernet etterforsker unormalt metylerte regioner som er annerledes metylert under hematopoietisk differensiering. Etter dette trinnet identifiserte 825, 2210 og 1461 prober regioner spesifikt dysmetylert i henholdsvis CD34-CD15+, CD34+ CD15-CML-celler og begge. Etterforsker observerte også endringer i uttrykk for epigenetiske aktører. Disse resultatene bekrefter hypotesen vår. Med de nylige dataene publisert i litteraturen, argumenterer de sterkt for involvering av epigenetisk dysregulering i naturlig intraklonal heterogenitet, og rettferdiggjør dette originale translasjonsforskningsprosjektet.