Dissecting the role of long non-coding RNA in multiple myeloma

Etude du rôle des ARN longs non codants dans le myélome multiple Le myélome multiple (MM) est une malignité des plasmocytes sécrétant des immunoglobulines qui reste essentiellement incurable, malgré les récentes avancées cliniques. Le MM se caractérise par un large spectre clinique et pronostique pour lequel les mécanismes moléculaires sous-jacents demeurent mal compris. Les ARN longs non codants (lncARN), définis ici comme des transcrits de plus de 200 nucléotides qui n'ont pas un potentiel de codage significatif, constituent une classe importante de molécules régulatrices fréquemment impliquées dans la tumorigenèse et la progression du cancer. Des études transcriptomiques récentes ont révélé que les niveaux de nombreux lncARN sont altérés dans les cellules tumorales des patients atteints de MM. Cependant, la contribution de la plupart de ces lncARN à l'évolution du MM est largement inconnue, et peu de lncARN ont été caractérisés fonctionnellement en détail. Dans une première étude, nous avons montré qu'un lncARN oncogène appelé Colorectal Neoplasia Differentially Expressed (CRNDE) est surexprimé dans les cellules tumorales de patients atteints de MM. La suppression de CRNDE par CRISPR dans les cellules de MM a diminué la prolifération, la résistance aux thérapies et l'expansion dans la moelle osseuse. Cependant, malgré le rôle important de CRNDE dans le MM et de nombreuses autres maladies malignes, le ou les mécanismes moléculaires et les protéines partenaires par lesquels il exerce ses effets cellulaires restent mal caractérisés. De plus, pour la majorité des autres lncARN dont l'expression est modifiée chez les patients atteints de MM, la signification et la contribution fonctionnelle à la maladie sont inconnues. Les objectifs de ma thèse étaient : (1) identifier les protéines partenaires de CRNDE par un criblage moléculaire à haut débit, et évaluer la pertinence de ces interactions pour l'activité oncogène de ce lncARN dans le MM. (2) identifier d'autres lncARN contribuant à la physiopathologie du MM en réalisant un criblage de prolifération à haut débit, et caractériser les mécanismes par lesquels ils affectent la tumorigénicité des cellules de MM. Pour répondre au premier objectif, une plateforme de criblage à haut débit (incPRINT) a été utilisée pour identifier les protéines partenaires interagissant avec deux isoformes alternatives de CRNDE. À partir des résultats de ce criblage, j'ai focalisé sur une interaction entre CRNDE et la déacétylase SIRT1, qui a déjà été montrée comme régulant la signalisation pro-survie du Hedgehog (Hh) dans le MM. En utilisant notre modèle de cellules de MM avec CRNDE supprimé, j'ai montré que CRNDE stabilise la protéine SIRT1 dans les cellules de MM, favorise la croissance tumorale in vivo, la signalisation Hh et la résistance au Dexamethasone. J'ai également optimisé des réactifs "locked nucleic acid" qui pourraient potentiellement être utilisés pour cibler CRNDE dans un contexte clinique. Pour répondre au deuxième objectif, j'ai réalisé un criblage d'interférence CRISPR (CRISPRi) de 433 lncARN surexprimés dans les cellules tumorales de patients atteints de MM. Ce criblage a identifié 9 lncARN pour lesquels leur diminution inhibe la prolifération de la lignée cellulaire de MM KMS11. Des expériences de suivi sur l'un des "hits" émergeant de ce criblage, DANT2, ont confirmé que la diminution de ce lncARN affectait la prolifération et la survie des cellules de MM. La caractérisation des effets de DANT2 sur le transcriptome des cellules KMS11 suggère que DANT2 protège les cellules contre les effets du stress du réticulum endoplasmique, qui est une cible thérapeutique clé dans le traitement du MM. Dans l'ensemble, les résultats de ce projet ont révélé un mécanisme important par lequel CRNDE influence la croissance et la survie des cellules de MM, et ont identifié d'autres lncARN jusque-là inconnus qui pourraient contribuer à la physiopathologie de cette maladie et présenter des vulnérabilités thérapeutiques.