Thesis, COLLÉGIALITÉ, FRANZEN Rachelle

Abstract

La protéine NKCC1, un cotransporteur membranaire sodium-potassium-chlore, est impliquée dans la régulation du volume cellulaire, la prolifération et a été retrouvée comme biomarqueur tissulaire du cancer colorectal, avec une expression accrue observée dès les stades précoces de la carcinogenèse colique, notamment dans les dysplasies et les adénocarcinomes ainsi que dans d’autres pathologies tumorales ou inflammatoires. Ce mémoire s’inscrit dans un projet plus vaste dédicacé à l’étude de son rôle dans le cancer colorectal. L’objectif principal de ce mémoire est d’évaluer l’effet d’une modification d’expression de NKCC1 ou l’inhibition de sa fonction sur la viabilité cellulaire de cellules tumorales différentes (lignées commerciales HT-29, HCT116 et Caco-2) et ainsi, leur potentielle résistance suite à un traitement chimiothérapeutique de type 5-Fluorouracile (5-FU) ou suite à une irradiation simulant la radiothérapie.

Deux approches d’inhibition de NKCC1 ont été utilisées pour évaluer son impact comparativement à son expression normale ou activité basale et avec et sans traitement 5-FU ou après irradiation. Deux knockdowns spécifiques de SLC12A2 obtenus par shRNA (shNKCC1 #1 et #2) ont été utilisés, ainsi qu‘une inhibition pharmacologique par le bumétanide. L’évaluation de la modulation de NKCC1 sur de la viabilité cellulaire, a été réalisée par plusieurs techniques permettant de mesurer l’ATP intracellulaire, de doser le cristal violet assimilé par les cellules viables, par comptage de celle-ci ou encore de mesurer la taille de sphéroïdes obtenus après transduction ou traité par le bumétanide, avec et sans traitement au 5-FU ou suite à une irradiation.

Malgré une certaine hétérogénéité dans les résultats obtenus entre les différentes lignées commerciales utilisées, leur configuration en culture et les méthodes utilisée pour mesurer la viabilité cellulaire, les résultats montrent qu’une inhibition de l’activité échangeuse d’ions de NKCC1 ainsi que son knockdown est associée à une augmentation de la prolifération cellulaire des sphéroïdes HT-29. À l’inverse, une réduction de la viabilité est observée lorsque les HT-29, sont cultivées en modèle monocouche 2D. En réponse au traitement 5-FU, seule la condition shNKCC1 #2 sur les cellules HT-29, semble présenter une sensibilité accrue. Le traitement radiothérapeutique (irradiation cellulaire), montre que les sphéroïdes HT-29 knockdowns pour NKCC1 ont de manière statistiquement significative une viabilité qui reste stable plus la dose d’irradiation augmente comparée à la condition sh contrôle (SCR) qui montre une viabilité qui diminue à de fortes doses d’irradiation (à partir de 2 Gray).

En conclusion, ce travail met en évidence le rôle complexe de NKCC1 et de sa perte d’expression dans la prolifération tumorale. Au niveau méthodologique, le type de modèle cellulaire utilisé (ligné modèle ou type de culture 2D ou 3D) est important et impact les résultats obtenus de façon parfois contradictoire. Il est donc nécessaire de poursuivre les recherches sur des modèles plus proches de tumeurs afin de mieux comprendre le rôle de cette protéine dans les processus impactant la viabilité tumorale en réponse à deux stratégies de traitement utilisées dans le CCR.