Identification des cellules souches leucémiques de la leucémie myéloïde chronique dans un nouveau modèle murin

La leucémie myéloïde chronique (LMC) est un syndrome myéloprolifératif initié lorsqu'une cellule souche hématopoïétique (CSH) acquiert l'oncogène de fusion BCR::ABL1 suite à une translocation chromosomique entre les chromosomes 9 et 22. Cet oncogène code la protéine BCR::ABL1, une tyrosine kinase constitutivement active, responsable d’une prolifération pathologique de la lignée granuleuse. La LMC commence par une phase chronique qui peut durer plusieurs années, et en l’absence de traitement, la maladie progresse vers une phase accélérée puis une crise blastique. Le développement des inhibiteurs de tyrosine kinase (ITK) a révolutionné le traitement de la maladie, proposant une thérapie ciblée visant les cellules exprimant BCR::ABL1. Les résultats spectaculaires de cette nouvelle classe thérapeutique ont même amené les cliniciens à proposer des tentatives d’arrêt de traitement chez les patients en réponse moléculaire profonde. Malheureusement plus de 50 % des patients rechutent à l'arrêt du traitement en raison de la persistance des cellules souches leucémiques (CSL), ne permettant pas encore de "guérir" cette maladie. L'identification et la caractérisation des CSL, ainsi que les mécanismes de leur persistance, restent encore mal compris faute de modèles pertinents.Afin de caractériser les CSL responsables des rechutes, un modèle préclinique de phase chronique de la LMC a été établi. Ce nouveau modèle murin, Pdzk1ip1-CreERTg/+ TRE-BCR-ABL1Tg/+ R26rtTA-GFP/Tom (ci-après Cre+ BA+), permet l'expression inductible du transgène BCR::ABL1 dans une fraction de CSH. L'expression différentielle de marqueurs fluorescents permet de suivre les cellules hématopoïétiques normales par rapport aux cellules BCR::ABL1+. Contrairement aux modèles existants, ce modèle reproduit les principales caractéristiques de la LMC humaine, notamment une longue phase chronique, et permet l 'étude des CSL.Afin d'identifier les cellules initiatrices de la maladie, qui sont probablement responsables de rechutes à l’arrêt des traitements, des tests fonctionnels de transplantation des différentes populations de cellules leucémiques Tom+ GFP+ issues soit de la moelle osseuse soit de la rate d'animaux Cre+ BA+ ont été effectués. Seules les cellules présentant un phénotype de CSH (Lin- Sca1+ cKit+ CD150+ CD48-) sont capables d'initier la maladie chez les souris receveuses. Parallèlement, l’induction de l'expression de BCR::ABL1 chez des animaux Cre+ BA+ entraine l'apparition des symptômes de la LMC. Les animaux ont ensuite été traités par administration quotidienne de dasatinib, un ITK de deuxième génération. Après 30 à 40 jours de traitement une diminution des granulocytes Tom+ GFP+, une normalisation des plaquettes et des globules blancs, ainsi qu'une diminution des transcrits BCR::ABL1 ont été observés . Après 50 jours, le traitement a été arrêté et chez la majorité des souris les symptômes de la maladie sont réapparus, démontrant la persistance de cellules capables de réinitier la maladie et la pertinence de ce modèle pour l'étude des cellules responsables des rechutes lors des tentatives d’arrêt de traitement dans la LMC. Afin d'explorer les mécanismes de régulation des cellules persistantes, une analyse transcriptomique unicellulaire sur des cellules souches hématopoïétiques Tom+ GFP+ (Lin- cKit+ Tom+ GFP+) a été réalisée et a permis d’identifier des altérations de l'expression génique et des voies biologiques spécifiques, ainsi que des gènes marqueurs de ces cellules.L'identification et la caractérisation des CSL pourraient révéler de nouvelles stratégies thérapeutiques permettant d'envisager une solution réellement curative de la LMC. Le développement de ce modèle murin préclinique reproduisant l'initiation et la phase chronique de la maladie constitue un atout majeur pour l'étude de ces cellules et l'élaboration de traitements innovants.