Double-strand DNA breaks repair mechanisms in malignant pleural mesothelioma

Abstract

Le mésothéliome pleural malin (MPM) est un cancer agressif de mauvais pronostic. Par conséquent, il est essentiel d’améliorer les traitements actuels de cette maladie. Ce travail de fin d’études s’est penché sur le traitement de première ligne constitué de cisplatine et de pemetrexed. En raison de la faible proportion de patients répondant à ce traitement ou de la présence de résistance envers celui-ci, il est envisagé que les cellules tumorales de MPM aient acquis une résistance aux altérations génotoxiques grâce à une amélioration des systèmes impliqués dans leur réparation. La première partie de ce travail s’est penchée sur l’intégrité, ainsi que l’expression de gènes impliqués dans la réparation des dommages de l’ADN dans des cellules tumorales de MPM. A l’exception de BAP1, il a été montré que les gènes impliqués dans ces voies sont peu fréquemment mutés. L’expression de MSH6, une protéine impliquée dans la réparation des mésappariements était significativement modifiée dans ce type de cellules. La corrélation entre son niveau d’expression et la survie des patients était statistiquement significative. Dans la seconde partie de ce travail, le traitement constitué de cisplatine et de pemetrexed a induit un arrêt en phase S des cellules ZL34 correspondant à un sous-type du MPM. Finalement, les efficacités de réparation de cassures double brin de l’ADN induites par la chimiothérapie du MPM ont été évaluées grâce à des techniques basées d’une part sur de la fluorescence et d’autre part sur de la PCR. La première méthode a été jugée inadéquate à cause de la perte de fluorescence induite par le traitement de première ligne du MPM. En revanche, la seconde technique a permis de démontrer que les cassures double brin induites par le cisplatine et le pemetrexed étaient réparées par les cellules ZL34. Ce travail de fin d’études a donc contribué à une meilleure compréhension des mécanismes de réparation de l’ADN dans le mésothéliome.

Malignant pleural mesothelioma (MPM) is an aggressive cancer of poor prognosis. Therefore, it is of utmost importance to improve the existing treatments of this malignancy. This master’s thesis focused on the standard first-line chemotherapeutic regimen that includes cisplatin and pemetrexed. Since only a proportion of patients respond to this standard of care or become refractory, MPM tumor cells may have acquired resistance to the genotoxic insult by improving the repair of DNA lesions. The first part of this work investigated the integrity and expression of genes involved in the DNA damage repair (DDR) of MPM tumor. Except for BAP1, DDR genes were unfrequently mutated. The expression of MSH6, a protein involved in mismatch repair was significantly modified. The correlation between MSH6 and survival was highly statistically significant. In the second part of this work, the cisplatin+pemetrexed regimen arrested the MPM ZL34 cells in S phase. Finally, the efficiencies of the repair of double-strand DNA breaks (DSB) induced by MPM chemotherapy, were analyzed through either fluorescent or PCR-based techniques. The former method was inadequate due to the loss of fluorescence induced by cisplatin and pemetrexed. In contrast, the latter technique revealed that DSB induced by cisplatin and pemetrexed were repaired by ZL34 cells. This undergraduate thesis thus contributed to a better understanding of the mechanisms of DNA repair in mesothelioma.