Triple negative breast cancer : study of mechanisms of escape and recurrence related to chemotherapy treatment

Le cancer du sein triple négatif (TNBC) est caractérisé par l’absence d’expression des récepteurs aux hormones (œstrogènes et progestérones) ainsi que l’absence de surexpression d’HER2. Le traitement standard de chimiothérapie, utilisant des anthracyclines et un taxane, reste la meilleure solution thérapeutique. Pourtant, 50 % des patientes rechutes entre 3 et 5 ans suite à ce traitement. Dans la littérature, l’échec thérapeutique s’explique par plusieurs mécanismes incluant des changements métaboliques, la sénescence, la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT) et la présence de cellules aux propriétés souches. Cependant, ces études ont été réalisées en utilisant un seul type d’agent de chimiothérapie. Le but de notre étude est de comprendre les mécanismes de résistance en utilisant, comme en clinique, un traitement de chimiothérapie séquentiel combinant plusieurs agents. Pour cela, des lignées cellulaires TNBC (MDA-MB-231, SUM159-PT, MDA-MB-468) sont traitées avec de l’épirubicine et du cyclophosphamide (anthracycline) puis avec du paclitaxel (taxane). Deux types de traitement sont réalisés : de court terme (96h), afin d’étudier les mécanismes de résistance induits précocement, ou de long terme (18 semaines) correspondant au traitement pratiqué en clinique. Les cellules persistantes à ces traitements seront analysées au niveau phénotypique vis-à-vis de la sénescence, de l’EMT, du caractère souche, des changements métaboliques, de leurs capacité de croissance en culture 3D ainsi que de leur potentiel tumorigène in vivo (modèle du poisson zèbre). Les modifications moléculaires, impliquées dans les changements phénotypiques, seront étudiées par des approches avec et sans a priori. Le rôle des cibles identifiées sera ensuite validé in vitro et in vivo. La réalisation de ce projet permettra une meilleure compréhension des mécanismes de résistance au traitement de chimiothérapie et d’identifier de potentiels cibles thérapeutiques.Triple negative breast cancer (TNBC) is characterized by the lack of expression of hormone receptors (estrogen and progesterone) and the absence of HER2 over expression. The standard treatment of chemotherapy, using anthracyclines and a taxane, remains the best therapeutic solution. However, 50% of patients relapse between 3 and 5 years following this treatment. In the literature, the therapeutic failure is explained by several mechanisms including metabolic changes, senescence, epithelio-mesenchymal transition (EMT) and the presence of cells with stem properties. However, these studies have been performed using a single type of chemotherapy agent. The aim of our study is to understand the mechanisms of resistance using, as in the clinic, a sequential chemotherapy treatment combining several agents. For this, the TNBC cell lines (MDA-MB-231, SUM159-PT, MDA-MB-468) are treated with epirubicin and cyclophosphamide (anthracycline) and then with paclitaxel (taxane). Two types of treatment are performed: short-term (96h), in order to study the mechanisms of early induced resistance, or longterm (18 weeks) corresponding to treatment performed in the clinic. The cells that are persistent to these treatments will be analyzed at the phenotypic level with regard to senescence, EMT, stemness, metabolic changes, their growth capacity in 3D culture and their tumorigenic potential in vivo (zebrafish model). Molecular changes, implicated in phenotypic switch, will be studied by approaches with and without a priori. The role of identified targets will be validated in vitro and in vivo. The completion of this project will provide a better understanding of resistance mechanisms to chemotherapy treatment and could contribute to identify new potential therapeutic targets