Cours 4

Question 1

RhoGTPase

Answer 1

Font partie de la famille des Ras GTPase. Les mutations des Ras sont très fréquentes dans le cancer. Les Ras interviennent dans la prolifération cellulaire et sont des oncogènes majeurs.
Les Rho relayent les signaux vers le cytosquelette. Peuvent contribuer à la progression du cancer.
Il existe 20 Rho GTPases chez l’humain.

Question 2

2 types de RhoGTPases

Answer 2

1. Les Rho classiques : alternent entre une forme liée au GDP et au GTP
2. Les Rho atypiques : régulées par des modes d’action alternatifs.

Question 3

Régulateurs des RhoGTPases classiques

Answer 3

1. RhoGAPS : Régulent négativement. Favorisent l’hydrolyse du GTP
2. RhoGEFS : Régulent positivement. Favorisent la libération du GDP, et donc la liaison du GTP.
3. Inhibiteurs de dissociation des nucléotides guanine des Rho GTPases (RhoGDIs): Régulent les Rho en les séquestrant dans un pool inactif du cytosol.
   Une RhoGEF active une Rho GTPase, qui va devenir liée au GTP.
   Une RhoGAP va inactiver Rho GTPase, puisqu’elle va permettre l’hydrolyse du GTP (et donc son détachement)

Question 4

L’activité des Rho peut être modulée par _

Answer 4

des modifications post-traductionnelles : phosphorylation, ubiquitination et sumoylation

Question 5

Il existe _ RhoGEFS-GAPS pour _ Rho GTPases

Answer 5

140
20

Question 6

Les RhoGTPases exercent leurs effets par l’intermédiaire de _

Answer 6

d’effecteurs moléculaires

Question 7

Les RhoGTPases ont entre autres un rôle dans _

Answer 7

la régulation du cytosquelette, transport cellulaire, cycle cellulaire et cytokinèse.

Question 8

3 effecteurs des RhoGTPases et leur rôle

Answer 8

1. Rac1 : formation des lamellipodes
2. CDC42 : formation de filopodes
3. RHOA : formation de fibres de stress

Question 9

Comment une RhoGTPase sait quel effecteur activer?

Answer 9

Les RhoGEFS agissent comme protéine d’échaffaudage. Elles apportent l’effecteur moléculaire à proximité de la RhoGTPase qu’elles activent. Donc en gros : les RhoGEFS donnent la spécificité.

Question 10

Comment les RhoGTPases contribuent à la progression du cancer?

Answer 10

Elles contribuent à la migration et à l’invasion des cellules cancéreuses.
Quand la signalisation par les RhoGTPases est perturbée, les effets peuvent s’étendre à l’ensemble des caractéristiques des cellules cancéreuses, comme la survie, prolifération etc. En temps normal, les RhoGTPases aident à la migration (puisqu’elles s’occupent du cytosquelette!).

Question 11

La signalisation par les RhoGTPases est dérégulée dans le cancer via différents mécanismes : (détails dans le word, à relire !)

Answer 11

1. Mutations des RhoGTPases
2. Altération de l’expression des RhoGTPases
3. Surexpression d’un activateur
4. Perte/inactivation de régulateurs négatifs
5. Changements au niveau des modifications post-traductionnelles
6. Variation des isoformes exprimés

Question 12

. Les RhoGTPases agissent souvent comme oncogènes ou suppresseurs de tumeurs?

Answer 12

Oncogènes, sauf pour le Rho B

Question 13

Vrai ou faux? Les RhoGTPases agissent souvent comme suppresseurs de tumeurs

Answer 13

Faux sauf pour Rho B

Question 14

La Surexpression des RhoGEF entraine l’augmentation de l’activité de _

Answer 14

RhoGTPases

Question 15

Vrai ou faux? Des modifications post-traductionnelles des Rho-GTPases peut donner des effets négatifs.

Answer 15

Vrai, positifs ou négatifs

Question 16

Avantages d’utiliser les souris

Answer 16

1. étudier des relations de causalité entre des gènes
   et le dév et/ou la progression du cancer.
2. 99% des gènes humains ont un homologue chez la souris
3. Les tumeurs se développent dans un microenvironnement tissulaire intact,
   contrairement aux modèles de culture cellulaire.
4. permettent de développer et de tester de nouvelles approches
   thérapeutiques.
5. contribuent à limiter les expérimentations chez l’humain.
6. Le cycle de reproduction de la souris est court, soit d’environ vingt jours.

Question 17

Désavantages d’utiliser la souris

Answer 17

1. coût des études élevé.
2. La génération de nouveaux modèles transgéniques peut être longue, complexe et incertaine.
3. Les études portant sur la progression du cancer sont de longue durée.
4. Il existe généralement une faible hétérogénéité entre les tumeurs issues d’un même modèle, comparativement à celle observée chez les patients. Cela limite l’étude des mécanismes responsables de la
   diversité inter-patient.
5. Il est difficile de contrôler certaines variables individuelles au sein des tumeurs (Exemple: La rigidité du microenvironnement).

Question 18

4 grandes classes de modèles de souris

Answer 18

1. Les modèles de tumeurs spontanées
2. Les modèles de tumeurs induites
3. Les modèles utilisant des souris transgéniques
4. Les modèles de greffes de cellules cancéreuse

Question 19

Modèles des tumeurs spontanées

Answer 19

Des tumeurs spontanées peuvent se développer chez la souris sans intervention
expérimentale. Exemple : dans les glandes mammaires.

Question 20

Avantages modèles des tumeurs spontanées

Answer 20

dév des tumeurs est très
similaire à celui observé chez l’humain.

Question 21

Désavantages modèles des tumeurs spontanées

Answer 21

1. grand nombre d’animaux nécessaire.
2. expérimentations longues.
3. forte hétérogénéité dans
   l’apparition et la croissance des tumeurs entre
   les animaux.
4. difficile de planifier les expériences et de
   constituer des cohortes synchronisées, en
   raison du faible contrôle sur le moment d’apparition des tumeurs.

Question 22

Modèles des tumeurs induites

Answer 22

Utilisation de carcinogènes pour induire des mutations dans le génome de la souris.
Les agents inducteurs peuvent être de nature physique, chimique ou
biologique.

Question 23

Avantages modèles des tumeurs induites

Answer 23

1. Les méthodes d’induction par carcinogènes sont parmi les plus répandues et les plus efficaces pour favoriser le dév tumoral
   chez la souris.
2. durée des expérimentations est relativement courte
3. La reproductibilité entre les études est élevée, et les tumeurs obtenues présentent des
   caractéristiques similaires.

Question 24

Désavantages modèles des tumeurs induites

Answer 24

1. Les traitements sont associés à un taux de mortalité élevé chez les souris, principalement en raison de leur grande efficacité à induire des
   tumeurs.
2. La localisation et le nombre de lésions varient entre les animaux, limite l’uniformité des modèles.

Question 25

Modèles transgéniques

Answer 25

Obtenue lorsque le génome est modifié directement à l’aide d’approche d’ingénierie génétique. Peut être non-ciblée ou ciblage génétique

Question 26

Avantages modèles transgéniques

Answer 26

1. Permettent d’étudier spécifiquement l’effet d’un gène candidat ou d’une mutation précise sur l’initiation et la progression tumorale. 2. utiles pour les études mécanistiques, visant à comprendre les voies de signalisation tumorales et les mécanismes d’évasion immunitaire. 3. Permettent l’évaluation de nouvelles approches thérapeutiques. 4. possibilité d’étudier des combinaisons de mutations. 5. Permettent d’analyser des pertes ou gains de fonction

Question 27

Désavantages modèles transgéniques

Answer 27

1. L’établissement de ces modèles est long et coûteux. 2. impliquent une prise de risque expérimentale importante.

Question 28

Étapes d’une approche non ciblée dans le génome pour la production de souris transgéniques

Answer 28

A) Micro-injection d’une construction d’ADN dans l’oocyte fécondé B) Intégration non spécifique du transgène dans le génome. Toutes les cellules dérivées de cet oocyte contiendront le transgène. C) Implantation de l’embryon chez une souris porteuse D) Confirmation de la présence du transgène chez les nouveaux nés. E) Analyse du phénotype des souris transgénique pour déterminer le rôle du gène d’intérêt.

Question 29

Avantages de la production de souris transgénique non-ciblée

Answer 29

1. rapide. 2. Toutes les cellules dérivées d’un même oocyte expriment le transgène.

Question 30

Désavantages de la production de souris transgénique non-ciblée

Answer 30

1. L’intégration de plusieurs copies du transgène est possible, ce qui peut entraîner une surexpression de la protéine et perturber des processus bio. 2. Le transgène peut s’intégrer dans une région génomique critique, entraînant des effets inattendus, (mutations létales, phénotypes non physiologiques, indépendants de la fonction propre du transgène) 3. Le transgène peut s’intégrer dans une région transcriptionnellement silencieuse (gene silencing), rendant son expression inactive

Question 31

Étapes d’une approche de ciblage génétique (gene-targeting) pour la production de souris transgéniques:

Answer 31

A) Construction d’une molécule d’ADN conçue pour se recombiner avec une région précise du génome. B) Introduction de cette molécule dans des cellules souches embryonnaires C) Recombinaison homologue et intégration de l’ADN à un site spécifique du génome D) Injection des cellules souches embryonnaires modifiées dans un blastocyte E) Implantation dans la souris porteuse F) Analyse des nouveaux nés chimériques G) Croisement des souris chimériques afin d’identifier celles chez qui l’événement de recombinaison est présent dans les cellules germinales, assurant ainsi la transmission de la modification génétique à toute la descendance.

Question 32

Avantages d’une approche par ciblage génétique de la souris transgénique

Answer 32

1. Permet une modification précise et ciblée du génome. 2. Évite l’intégration aléatoire du transgène dans des régions essentielles du génome.

Question 33

Désavantages d’une approche par ciblage génétique de la souris transgénique

Answer 33

1. Procédure longue, coûteuse et incertaine. 2. Nécessite plusieurs génération de croisements.

Question 34

p.60-63

Question 35

Modèles de greffes

Answer 35

Des tumeurs sont générées par transplantation de cellules provenant de lignées cellulaires ou de tumeurs chez la souris.

Question 36

Allogreffe

Answer 36

transplantation de cellules entre un donner et un receveur appartenant à la même espèce.

Question 37

Xénogreffe

Answer 37

transplantation de cellules entre un donneur et un receveur appartenant à des espèces différentes.

Question 38

CDX

Answer 38

Cellules transplantées venant de lignées cellulaires humaine.

Question 39

PDX

Answer 39

Tissus transplantés proviennent directement de tumeurs primaires/métastases de patients. Permettent de transplanter l’ensemble des composantes de la tumeur d’un patient.

Question 40

Xénogreffes hétérotopiques

Answer 40

implantation de cellules cancéreuses humaines dans un organe différent de celui qui héberge la tumeur primaire. Souvent par implantation sous-cutanée

Question 41

Xénogreffes orthotopiques

Answer 41

Implantation de cellules cancéreuses dans l’organe ou le tissu d’origine du cancer de l’humain.

Question 42

Avantages modèles de greffes

Answer 42

1. Permettent l’étude de nombreux types de cancers. 2. nombreux modèles sont rapidement accessibles, puisque plusieurs lignées cellulaires sont déjà établies et forment des tumeurs après transplantation chez la souris. 3. Les techniques sont simples à apprendre et à mettre en œuvre. 4. ne nécessitent pas le dév de nouvelles souris transgéniques. 5. Les conditions expérimentales sont facilement reproductibles.

Question 43

Désavantages modèles de greffes

Answer 43

1. Selon le type de greffe, les souris doivent parfois être être immunodéficientes, ce qui limite l’étude du rôle du système immunitaire dans la progression tumorale. 2. Le microenvironnement tumoral peut différer de celui observé chez l’humain, selon le site et le type de greffe. 3. Il existe plusieurs scénarios de greffe: le choix du modèle dépend de la question scientifique posée et de sa faisabilité pour l’expérimentateur.

Question 44

Avantages Xénogreffes hétérotopiques sous-cutanées:

Answer 44

1. faciles à apprendre et à mettre en œuvre. 2. Les tumeurs sont facilement observables, et leur volume peut être mesuré de manière simple et reproductible. 3. nombreux modèles sont rapidement disponibles.

Question 45

Avantages xénogreffes orthotopiques

Answer 45

1. Les tumeurs se développent dans leur microenvironnement « naturel ». permet d’étudier les interactions entre les cellules tumorales et les cellules stromales. 2. Ces modèles peuvent reproduire plus fidèlement le processus de métastase (d’un organe à l’autre).

Question 46

Injections dans la veine de la queue de la souris

Answer 46

Permet d’évaluer la capacité des cellules cancéreuses à former des métastases.

Question 47

Avantages Injections dans la veine de la queue de la souris

Answer 47

1. Approche facile à maîtriser. 2. nombreuses lignées cellulaires cancéreuses disponibles. 3. Permet d’étudier directement certaines étapes de la cascade métastatique, notamment: * La survie des cellules dans la circulation sanguine * L’extravasation des cellules dans le poumon * La prolifération des cellules au site secondaire (site des métastases) 4. Ne nécessite pas le dév de tumeurs primaires chez la souris.

Question 48

Désavantages Injections dans la veine de la queue de la souris

Answer 48

1. La progression tumorale n’est pas complète. 2. Le poumon constitue le principal site de métastases, en raison de la circulation sanguine.