Effets anti-tumoraux des protéoliposomes avec Bak sur le glioblastome

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Actualité n° 527 du 06/09/2015

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Molecules. 1er septembre 2015, 20(9):15893-909. doi: 10.3390/molecules200915893.

Effets anti-tumoraux des protéoliposomes avec Bak sur le glioblastome

Auteurs : Liguori L1, Pastorino F2, Rousset X3, Alfano S4, Cortes S5, Emionite L6, Daga A7, Ponzoni M8, Lenormand JL9, i, 1SyNaBi Laboratory, TIMC IMAG, UMR S5525, UJF/CNRS, Joseph Fourier University, Grenoble Cedex 9 38700, France. liguorilavinia@gmail.com. 2Laboratory of Oncology, Istituto Giannina Gaslini, Genoa 16147, Italy. fabiopastorino@ospedale-gaslini.ge.it. 3The Rex Laboratory, TIMC IMAG, UMR5525, UJF/CNRS, Joseph Fourier University, CHU-Grenoble, BP217, Grenoble Cedex 9 38043, France. xavier.rousset@gmail.com. 4The Rex Laboratory, TIMC IMAG, UMR5525, UJF/CNRS, Joseph Fourier University, CHU-Grenoble, BP217, Grenoble Cedex 9 38043, France. silvialfn@gmail.com. 5The Rex Laboratory, TIMC IMAG, UMR5525, UJF/CNRS, Joseph Fourier University, CHU-Grenoble, BP217, Grenoble Cedex 9 38043, France. sandra.cortes@synthelis.fr. 6Animal Facility, IRCCS Azienda Ospedaliera Universitaria San Martino-IST, Genoa 16132, Italy. laura.emionite@hsanmartino.it. 7Laboratorio di Trasferimento Genico, IRCCS Azienda Ospedaliera Universitaria San Martino-IST, Genoa 16132, Italy. antonio.daga@hsanmartino.it. 8Laboratory of Oncology, Istituto Giannina Gaslini, Genoa 16147, Italy. mircoponzoni@ospedale-gaslini.ge.it. 9The Rex Laboratory, TIMC IMAG, UMR5525, UJF/CNRS, Joseph Fourier University, CHU-Grenoble, BP217, Grenoble Cedex 9 38043, France. jllenormand@chu-grenoble.fr.

Résumé :

En dépit des traitements, le glioblastome (GBM) reste une malignité dévastatrice avec une survie moyenne approximative de 15 mois après le diagnostic. Le programme d'apoptose (mort cellulaire) est déréglé dans presque tous les glioblastomes et la ré-activation de la voie d'apoptose mitochondriale à travers des protéines bioactives exogènes peut représenter un outil thérapeutique puissant pour traiter les glioblastomes multi résistants aux traitements. Nous avons déjà publié que la protéine humaine, Bak, intégrée dans des Liposomes (LB) était capable, in vitro, d'activer la voie de l'apoptose mitochondriale dans les cellules de cancer du côlon. Pour évaluer l'effet anti-tumoral de LB sur le glioblastome GBM, nous avons utilisé le test MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromure) et l'analyse Western blot sur des lignées cellulaires murines de gliomes GL26. Le traitement avec les protéoliposomes a montré une inhibition dose-dépendante de la viabilité cellulaire, suivie par une augmentation de Bax et une diminution des protéines JNK1. Chez les souris porteuses de cellules de gliome GL26, deux voies d'administration différentes des protéoliposomes ont été testées, l'injection intra tumorale et intraveineuse. La bio distribution, le volume de la tumeur et le taux de la survie de l'animal ont été mesurés. Le traitement avec les protéoliposomes LB a montré une accumulation des protéoliposomes dans la tumeur durable. De plus, l'administration intra-tumorale des protéoliposomes a induit un délai dans la croissance tumorale et une réduction tumorale chez approximativement 40% des souris traitées, alors que l'injection intraveineuse a conduit à une augmentation considérable de la durée de vie des souris traitées parallèlement à une augmentation de l'apoptose des cellules tumorales. Nos découvertes sont utiles dans le dessein d'utiliser les protéoliposomes avec une efficacité thérapeutique potentielle pour le glioblastome GBM.

Pubmed : 26340616 


Vocabulaire

Murin
Relatif à des souris et à des rats. Les GL26 sont des cellules de gliomes de souris

Liposome :
C'est une petite vésicule lipidique artificielle qui peut encapsuler et protéger, par exemple, des protéines comme dans les protéoliposomes. 

Protéoliposomes
C'est un liposome dans lequel ont été insérées une ou plusieurs protéines de façon artificielle

Bak, Bax, BCL-2
Bcl-2 est le prototype d'une famille de gènes qui peuvent être soit pro-apoptotiques – entre autres Bax, Bak, Bok, Bad, Bid et Bim – ou anti-apoptotiques – parmi lesquels Bcl-2, Bcl-xL, Bcl-w, Nr13. La protéine Bcl-2 est capable d'inhiber l'apoptose. Localisée dans la membrane mitochondriale, elle empêche l'homodimérisation de Bax, de Bak et de certaines autres protéines pro-apoptotiques multi-domaines de la même famille. L'homodimère de Bax se fixe à la membrane externe mitochondriale. Cette fixation entraîne une perforation de la membrane mitochondriale et un relargage de cytochrome c dans le cytosol. Ceci entraîne une modification du potentiel membranaire mitochondrial ainsi qu'une perturbation de la chaîne respiratoire, mais ce n'est pas la cause de l'apoptose. En fait, c’est la présence de cytochrome c dans le cytosol qui cause cette dernière. Effectivement, en se liant à Apaf-1 et à la caspase 9, le cytochrome c crée un complexe nommé apoptosome. C’est ce complexe qui permet l'activation de caspases effectrices : caspase 3 et 7. C’est de cette façon que la chaîne des caspases est activée et entraîne la mort cellulaire.

Test MTT
Le test MTT est une méthode rapide de numération des cellules vivantes. Le réactif utilisé est le sel de tétrazolium MTT (bromure de 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium). L’anneau de tétrazolium qu’il contient est réduit, par la succinate déshydrogénase mitochondriale des cellules vivantes actives, en formazan. Ceci forme un précipité dans la mitochondrie de couleur violette. La quantité de précipité formée est proportionnelle à la quantité de cellules vivantes (mais également à l'activité métabolique de chaque cellule). Il suffit donc après l'incubation des cellules avec du MTT pendant un certain temps à 37 °C (environ trois heures) de dissoudre les cellules, leurs mitochondries et donc les précipités de Formazan violets dans du DMSO 100 %. Un simple dosage de la densité optique à 550 nm par spectroscopie permet de connaître la quantité relative de cellules vivantes et actives métaboliquement. Il est donc nécessaire, dans le cas où le test doit être quantitatif de réaliser pour chaque essai une courbe d’étalonnage. La lecture est réalisée à 550 nm grâce à un spectrophotomètre.

JNK1
La kinase c-Jun N-terminal1 ou JNK1 est une protéine kinase de la famille MAPK qui est activée par une double phosphorylation des résidus thréorine et sérine dans une exposition au stress. JNK1 joue un grand rôle dans la différentiation des lymphocytes T et dans la voie de l'apoptose.

Prophorilation
C'est l'addition du groupe phosphoryle PO32- à une protéine pour l'activer.  La phosphorylation des protéines est l'un des mécanismes de régulation le plus important et le plus fréquent. De nombreux enzymes et récepteurs sont mis en position "actif" ou "non-actif" par une phosphorylation ou une déphosphorylation. La phosphorylation est catalysée par diverses protéines kinases spécifiques. Les phosphatases font l'inverse.

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Mol Cell Biol. 2004 Dec;24(24):10844-56.
c-Jun N-terminal protein kinase 1 (JNK1), but not JNK2, is essential for tumor necrosis factor alpha-induced c-Jun kinase activation and apoptosis

Mol Cell. 2004 Sep 10;15(5):713-25.
Distinct roles for JNK1 and JNK2 in regulating JNK activity and c-Jun-dependent cell proliferation