Optimisation d'un traitement combiné basé sur un oHSV armé pour la thérapie du glioblastome

Abstract

Le glioblastome est le type de tumeur cérébrale le plus agressif et le plus fréquent. Actuellement, le traitement standard repose sur une résection maximale de la masse tumorale, suivie de radio- et/ou de chimiothérapie. Malgré cela, l’espérance de vie médiane des patients demeure d’à peine plus d’un an. Cette issue fatale s’explique par la résurgence systématique de la tumeur, dont des cellules aux propriétés de cellules souches sont responsables. La résistance de ces dernières aux traitements précités s’explique notamment par des altérations de la voie de signalisation de l’apoptose, conduisant à un destin anti-apoptotique favorisant la prolifération tumorale. Ainsi, de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à cibler et détruire spécifiquement ces cellules sont recherchées. Parmi elles, l’utilisation d’un virus de l’herpès simplex oncolytique (oHSV) armé avec un transgène pro-apoptotique, seul ou combiné avec d’autres activateurs de l’apoptose, s’est montrée prometteuse. Pendant ce mémoire, un oHSV armé avec la forme soluble de TRAIL (sTRAIL) placée sous le contrôle du promoteur fort CMV a été caractérisé concernant sa capacité à induire la voie ligand- dépendante de l’apoptose dans plusieurs lignées primaires de glioblastome. En parallèle, l’efficacité de l’ABT-737, un BH3-mimétique capable d’induire la voie mitochondriale de l’apoptose, a également été évaluée. Enfin, un traitement combiné avec le oHSV armé et l’ABT-737 a été testé afin de déterminer si la stimulation simultanée des deux voies de l’apoptose entrainerait un effet synergique. Le virus armé dans lequel sTRAIL est placé sous le contrôle du promoteur CMV permet de sécréter sTRAIL dans le milieu extracellulaire, ainsi que d’activer l’apoptose dans plusieurs lignées de glioblastome. L’efficacité de l’armement s’est montrée variable entre différents types cellulaires, induisant l’apoptose de manière significativement plus importante qu’un oHSV non armé dans la lignée U87 et n’étant que peu avantageux par rapport à celui-ci dans deux lignées primaires (GB138 et T033). Le traitement avec l’ABT-737 a quant à lui entrainé une diminution de la viabilité dans l’ensemble des lignées testées (T013, T018, T033 et GB138), de manière variable également. Bien qu’un impact plus important ait été mis en évidence lorsque ces deux traitements sont combinés, des expériences supplémentaires sont nécessaires afin de confirmer la présence d’un effet synergique. La sensibilité variable des cellules à l’infection par oHSV, à sTRAIL et à l’ABT-737 mises en évidence dans ce travail témoigne de l’hétérogénéité intra- et intertumorale du glioblastome. La résistance observée face à l’un ou l’autre traitement met en lumière l’intérêt d’un traitement combiné qui doit être optimisé davantage.

Glioblastoma is the most common and agressive malignant brain tumor. The current standard-of-care relies on maximal surgical resection of the tumor mass followed by chemotherapy and radiotherapy. Despite these treatments, the median survival remains extremely poor (around 15 months). This poor prognosis can be explained by a systematic tumor recurrence, mainly due to a population of cells with stem cells properties that develop resistance. Alterations of the apoptotic pathway is considered as one of the hallmarks of cancer, leading to an anti-apoptotic profile and an increased cell proliferation in the tumor mass. Thus, new therapeutic strategies are required to counteract treatment resistance. Among them, the use of an oncolytic herpes simplex virus (oHSV) armed with a pro-apototic transgene has proven its efficiency, both alone and in combination with other pro-apoptotic compounds. During this master thesis, the ability of the infection of glioblastoma cells with a oHSV armed with the soluble form of TRAIL (sTRAIL) to induce the extrinsic apoptotic pathway has been characterized. Beside, the efficiency of the BH3-mimetic ABT-737 has been evaluated to trigger the intrinsic apoptosis. Finally, both the oHSV armed with sTRAIL and the ABT-737 have been used as a treatment to determine whether there could be any synergy when the two apoptotic pathways are simultaneously activated. The oHSV armed with sTRAIL placed under control of the CMV promotor allows (i) an efficient sTRAIL secretion in glioblastoma infected cells and (ii) the activation of the extrinsic pathway of apoptosis. The efficiency of the arming strategy was shown to vary among glioblastoma cell lines, with an increased level of apoptosis in U87 cell line compared to two primary cell lines (GB138 and T033). The ABT-737 treatment has proven its capacity to decrease cell viability in every tested cell type (T013, T018, T033 and GB138). Even though a stronger viability decrease was observed when both oHSV-sTRAIL and ABT-737 were tested, additional experiments are required to validate any synergistic effect. The variable sensitivity of the cells to both oHSV infection, sTRAIL and ABT-737 indicate the high intra- and intertumoral heterogeneity of glioblastoma. Resistance against one or some of these agents confirm the necessity of a combined treatment that still needs to be improved.