Samy-Félix PICARD - EPHE

MINISTERE DE LA JEUNESSE, DE L'EDUCATION NATIONALE
ET DE LA RECHERCHE
ECOLE PRATIQUE DES HAUTES ETUDES
Sciences de la Vie et de la Terre
MEMOIRE
Présenté par
Samy-Félix PICARD
Pour l'obtention du diplôme de l'Ecole Pratique des Hautes Etudes
Rôle de l'instabilité génétique dans la réponse aux traitements dans une population
de cancers du sein localement avancés et traités par chimiothérapie première
Soutenu le 2 décembre 2003 Devant le jury suivant :
Andràs PALDI Président
Joseph ABECASSIS Examinateur
Sylvie REVENEAU Examinateur
Sarab LIZARD-NACOL Examinateur
Laboratoire EPHE : Laboratoire d'Immunologie et Immunothérapie des cancers
Faculté de Médecine et de Pharmacie
21000 Dijon
Directeur : M. Jean-François JEANNIN
Laboratoire de Laboratoire de Génétique Moléculaire
recherche : Centre George François Leclerc – Unité INSERM 517
21000 Dijon
Directeur : Mme Sarab LIZARD-NACOL
(slizard@dijon.fnclcc.fr)
ECOLE PRATIQUE DES HAUTES ETUDES
SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE
RÔLE DE L'INSTABILITÉ GÉNÉTIQUE DANS LA RÉPONSE AUX
TRAITEMENTS DANS UNE POPULATION DE CANCERS DU SEIN
EPHE Banque de Monographies SVT 1

LOCALEMENT AVANCÉS ET TRAITÉS PAR CHIMIOTHÉRAPIE
PREMIÈRE
Samy-Félix PICARD
Soutenu le 16 décembre 2003
L'altération génétique la plus fréquente dans le cancer du sein est la LOH (Loss of heterozygosity ou
perte d'allèle) qui résulte d'une instabilité génétique due aux erreurs de réparation des cassures double
brin de l'ADN par le système de recombinaison. Le but de cette étude est de déterminer le rôle de
l'instabilité génétique dans la tumorigenèse mammaire ainsi que dans la résistance aux traitements.
L'analyse des lésions non cancéreuses liées ou non au cancer du sein montre que la LOH est un
événement spécifique aux cellules tumorales. De plus, l’accumulation de LOH sur des loci impliqués
dans la réparation des cassures double brin (P53, BRCA1 et ATM) aurait un certain effet sur l'apparition
spontanée de LOH dès les stades les plus précoces de la tumorigenèse mammaire. Dans les lésions
cancéreuses, P53 est liée à une forte instabilité génétique. Nos résultats montrent aussi que les récidives
suite au traitement pourraient avoir comme origine des clones résistants contenant des altérations
spécifiques. En effet, la LOH au loci du gène FHIT apparaît liée à un mauvais pronostic. En outre, nos
résultats, bien que préliminaires, montrent que la LOH du gène BRCA1 pourrait diminuer son expression
et que l'instabilité génétique est associée à sa surexpression. L'ensemble de ces données indique que
l'étude des altérations génétiques contribue à la compréhension des mécanismes de la cancérisation
mammaire et de la résistance aux traitements. Ces altérations mettent en avant le rôle du système de
réparation par recombinaison des cassures double brin dans la stabilité génétique et la tumorigenèse
mammaire. D'autre part, l'étude de nouveaux gènes impliqués dans les mécanismes de réparation des
cassures double brin tels que c-Myc ou FHIT est envisagée. Les résultats seront complétés par la suite
par des études statistiques approfondies liées aux données cliniques.
MOTS-CLEFS : Cancer du sein localement avancé, instabilité génétique, analyse de fragments,
système de réparation des cassures doubles brins, BRCA1.
Table des matières
ble des matières 1
te des abréviations 6
roduction 7
I. Le cancer du sein : épidémiologie et dépistage_____________________________ 8
A) Epidémiologie______________________________________________________ 8
1. Facteurs de risque___________________________________________________________________ 8
a) Facteurs de risque hormonaux______________________________________________________ 8
b) Facteurs de risque génétiques______________________________________________________ 9
c) Facteurs de risque comportementaux________________________________________________ 9
d) Groupes à haut et faible risque_____________________________________________________ 9
B) Dépistage_________________________________________________________ 10
II. Progression tumorale des lésions mammaires_____________________________ 10
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A) Les lésions bénignes________________________________________________ 10
B) Les lésions précancéreuses__________________________________________ 11
C) Les lésions préinvasives_____________________________________________ 11
D) Les lésions invasives________________________________________________ 11
III. Bilan pronostique du cancer du sein____________________________________ 12
A) Les facteurs pronostiques classiques__________________________________ 12
1. Classification TNM________________________________________________________________ 12
2. Classification de Feldman___________________________________________________________ 13
3. Classification de Chevalier___________________________________________________________ 13
4. Classification de Sataloff____________________________________________________________ 14
5. Classification de Honkoop___________________________________________________________ 14
6. Classification d'Aberdeen____________________________________________________________ 15
B) Les nouveaux facteurs pronostiques___________________________________ 16
IV. Les anomalies génétiques du cancer du sein______________________________ 16
A) Niveau nucléotidique_______________________________________________ 16
B) Niveau chromosomique_____________________________________________ 17
V. Localisations chromosomiques les plus affectées dans le cancer du sein
sporadique________________________________________________________ 18
A) Proto-oncogènes___________________________________________________ 18
B) Gènes suppresseurs de tumeur_______________________________________ 19
VI. Réparation des lésions de l'ADN_______________________________________ 20
A) BER______________________________________________________________ 21
B) NER______________________________________________________________ 21
C) La réversion directe________________________________________________ 22
D) MMR_____________________________________________________________ 22
E) La tolérance_______________________________________________________ 23
F) TCR______________________________________________________________ 23
VII. Sources cellulaires spontanées de Cassure double brin (CDB) de l’ADN_______ 24
A) Topoisomérase_____________________________________________________ 24
B) Réplication________________________________________________________ 24
C) Méiose___________________________________________________________ 25
D) Sites fragiles______________________________________________________ 25
E) CDB : résultant de réparation par excision_____________________________ 25
F) Autres mécanismes_________________________________________________ 26
VIII. Rôle des CDB dans l’apparition de l'instabilité génétique__________________ 26
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IX. Syndromes humains d'instabilité génétique______________________________ 26
A) Ataxie télangiectasie (AT)___________________________________________ 27
B) Syndrome de Nijmegen_____________________________________________ 27
C) Anémie de Fanconi_________________________________________________ 28
D) Syndrome de Bloom________________________________________________ 28
E) Syndrome de Werner_______________________________________________ 29
X. Mécanismes de réparation des CDB_____________________________________ 29
XI. Mécanisme dépendant de l'homologie (HRR)____________________________ 30
XII. HRR conservatrice__________________________________________________ 31
A) Modèle DSBR (Double Strand Break Repair : Réparation des CDB)________ 31
B) Modèle SDSA (Synthesis Dependant Strand Annealing : Hybridation de brins
néosynthétisés)______________________________________________ 32
C) Modèle BIR (Break-Induced Replication : Réplication induite par cassure)_ 32
XIII. HRR non conservatrice_______________________________________________ 33
A) Modèle SSA (Single Strand Annealing : Hybridation simple brin)_________ 33
XIV. Mécanismes indépendants des homologies_______________________________ 33
A) NHEJ fidèle_______________________________________________________ 34
B) NHEJ génératrice d'erreurs (GE)_____________________________________ 35
XV. CDB et aberrations chromosomiques____________________________________ 36
XVI. Les mécanismes d'apparition des LOH__________________________________ 38
XVII. Résistance et réparation des altérations de l'ADN__________________________ 41
atériel et méthodes 46
I. Les échantillons analysés
A) Les lignées cellulaires
1. Lignées mammaires
2. Lignées leucémiques
3. Lignées du col utérin
4. Lignées coliques
B) Les lésions tumorales du sein
1. Tumeurs bénignes
2. Tumeurs localement avancées
C) Les prélèvements
1. Origines
2. Extractions
3. Quantification
a) Au spectrophotomètre
b) Au spectrofluorimètre
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4. Préparation des échantillons
c) Issus de sang, de tumeurs congelées et de paraffine
d) Issus de microdissection
5. Stockage
XVIII. Technique d'analyse des microsatellites
A) Les microsatellites
B) "Polymerase chain reaction" (PCR) ou réaction de polymérisation en chaîne
1. Principe
2. Les composants de la PCR
e) L’ADN
f) L’ADN polymérase
g) Les amorces
h) Les désoxyribonucléotides
i) Le chlorure de magnésium
j) Le tampon
3. Contrôle de l’amplification
C) Analyse des microsatellites par électrophorèse capillaire
1. Principe
2. Techniques
a) La fluorescence
b) Préparation des échantillons
c) Lancement de l'analyse
3. Mise au point technique
a) Les conditions initiales
b) L'analyse en multiplex
(i) Principe
(ii) Mises au point et validation
D) Interprétation des Résultats
1. Exploitation des résultats
a) LOH ou Perte d'hétérozygotie
b) MIN ou Instabilité de microsatellite
c) Analyses statistiques
2. Caractéristiques des électrophorégrammes
a) Les pics "+A" ou l'addition non amorcée d'adénine
b) Les pics "stutter" ou le dérapage chromatidien
c) L'amplification préférentielle
d) L'utilisation d'ADN extrait de coupes en paraffine
XIX. Quantification de l'expression génique en RT-PCR en temps réel par la méthode
TAQMAN
A) Préparation des échantillons
1. Extraction de l’ARN total
2. Contrôle qualitatif et quantitatif des ARN
3. Transcription inverse
B) Principe de la technique Taqman
C) Mises au point de PCR simplex
1. Détermination des concentrations optimales
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sultats
2. Vérification de l'efficacité
D) Vérification de la qualité des ADNc par méthode TAQMAN
E) Quantification de l'expression du gène BRCA1
1. Les Références
a) Le calibrateur
(i) TMN I
(ii) TMN 2
(iii) TMN 3
b) Les gènes de référence
(i) 18S
(ii) TBP
2. BRCA1 ou le gène cible
3. Technique d'analyse en Biplex de BRCA1 et 18S
I. Analyse de fragments
A) Les microsatellites étudiés
B) TP53 dinucléotide et TP53 Pentanucléotide
C) La population des fibroadénomes
D) Les lignées cellulaires
1. Analyse dans les lignées parentales
2. Analyse dans les lignées résistantes
3. La population des tumeurs localement avancées
a) Altérations observées dans les tumeurs avant traitement
b) Altérations observées dans les tumeurs après traitement
XX. Quantification de l'expression génique du gène BRCA1 par RT-PCR en temps réel par la
méthode TAQMAN
A) Mises au point
B) Quantification en biplex du gène BRCA1
scussion
liographie
nexes
avaux et publications
Liste des abréviations
ADN Acide déoxyribo nucléotidique
ADNc ADN complémentaire
AP Site apurique ou apyrimidique
ARN Acide ribonucléique
ATP Adénosine triphosphate
BER Réparation par excision de bases (base excision repair)
BET Bromure d'éthidium
BIR Réparation induite par cassure (break induced repair)
BRCA Breast cancer
BRP Bleu de bromophénol
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CCD Charged coupled devise
Ct Cycle seuil (Cycle Threshold)
ddNTP Dideoxyribo nucléotide triphosphate
dNTP Deoxyribo nucléotide triphosphate
DO Densité optique
Dox Doxorubicine
DSB Cassure double brin (double strand break)
DSBR Réparation de cassures double brin (double strand break repair)
DTT Dithiothreitol
EDTA Acide éthylène diamine tétracétique
EGF Facteur de croissance épithélial (Epitelial growth factor)
FGF Facteur de croissance fibroblastique (Fibroblast growth factor)
FHIT Fragile histidine triade
HNPCC Syndrome familial de cancer colorectal non polyposique (hereditary non polyposis
colorectal cancer)
LOH Perte d'hétérozygotie ou d'allèle (loss of heterozygosity)
MgCl2 Chlorure de magnesium
MIN Instabilité des microsatellites (microsatellite instability)
MMR Réparation de mésappariements (mismatch repair)
NER Réparation par excision de nucléotides (nucleotide excision repair)
NHEJ Jonction d'extrémités non homologues (non homologous end joining)
NHEJ F NHEJ fidèle
NHEJ GE NHEJ génératrice d'erreurs
NIN ou NER Instabilité nucléotidique
pb Paires de bases
PBS Tampon phosphate salin (phosphate buffer saline)
PCR Réaction de polymérisation en chaîne (polymerase chain reaction)
pH Potentiel d'hydrogène
POP Performed Optimised Polymer
PPI Préparation pour injection
qsp Quantité suffisante pour
RER Erreur de réplication (replication error)
RFLP Polymorphisme de restriction (restriction fragment length polymorphism)
RH Recombinaison homologue
SDS Sodium dodecyl sulphate
SDSA Hybridation de brins néosynthétisés (synthesis dependent strand annealing)
SSA Hybridation simple brin (single strand annealing)
SSCP Polymorphisme de conformation simple brin (single strand conformation polymorphism)
STR Répétition courte en tandem (short tandem repeat)
Taq Thermus Aquaticus
TCR Réparation couplée à la transcription (Transcription coupled repair)
Tm Température de fusion (temperature melting)
TMN Tumeur – Ganglion – Métastase (Tumor-Node-Metastasis)
UV Ultra-violet
VBL Vinblastine
I. Le cancer du sein : épidémiologie et dépistage
A) Epidémiologie
Le cancer du sein constitue l'affection tumorale maligne la plus fréquemment rencontrée chez la
femme. Les études épidémiologiques ont mises en évidence la prédominance de ce type de cancer dans
les pays industrialisés de l'hémisphère Nord où le régime alimentaire est plutôt riche en graisses et où la
fécondité est faible et contrôlée. En effet, une femme sur 10 est atteinte par le cancer du sein dans ces
populations. En France, le cancer du sein représente la première cause de mortalité chez les femmes de 40
à 55 ans (19% des décès par cancer) (Berlie, 1996), avec environ 34 000 nouveaux cas par an soit 32%
des cancers (Ministère de la santé Juillet 2001). L’incidence du cancer du sein augmente rapidement avec
l’âge jusqu’à 55 ans mais se prolonge ensuite tardivement, avec un maximum de fréquence entre 65 et
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75 ans (Faure, 2000). Au contraire, l'incidence de cette pathologie est très faible dans les pays asiatiques
et dans les pays en voie de développement. Le risque de décès dépend du stade de la maladie au moment
du diagnostic et de son agressivité biologique qui peut être très variable. Après traitement, le taux de
survie global tous stades confondus est de 60% à 5 ans et de 45% à 10 ans (Oudard, 1997). Le cancer du
sein chez l'homme est rare, représentant à peine 1% de l'ensemble des cancers du sein, et est souvent
associé à une prédisposition familiale (Oudard, 1997).
1. Facteurs de risque
a) Facteurs de risque hormonaux
Les règles précoces, une ménopause tardive (> 55ans), la nulli ou pauciparité, un âge tardif de la
première grossesse (> 35ans), toutes ces caractéristiques augmentent les facteurs de risque du cancer du
sein.
L'utilisation de contraceptifs oraux et l'augmentation du risque de cancer du sein ont fait l'objet de
nombreuses publications depuis plusieurs années, mais il ne semble pas exister d'augmentation du risque
de cancer du sein liée à la prise de contraceptifs.
Le traitement substitutif de la ménopause a entraîné de nombreuses polémiques. Aux Etats-Unis, la
plupart des études n'ont montré aucune augmentation des facteurs de risque de développer un cancer du
sein. L'une d'entre elles aurait montré que l'utilisation d'oestrogènes favoriserait ce risque, mais
uniquement pendant la période de prise d'oestrogènes. Par ailleurs, le traitement substitutif de la
ménopause n'est pas le même aux USA et en France.
b) Facteurs de risque génétiques
Il existe des familles où les cancers du sein sont nombreux. Plus le lien de parenté avec des
personnes atteintes est étroit, plus le facteur de risque est élevé. Par ailleurs, ce type de cancer du sein se
développe plus souvent chez la femme jeune. Cette transmission héréditaire pourrait être à l'origine de
10% des cancers du sein. Ce sujet a été récemment débattu dans l'actualité puisque dans certains cas,
certaines équipes ont proposé une mastectomie préventive.
c) Facteurs de risque comportementaux
Ils sont principalement liés à l'alimentation, au tabagisme et à l'environnement. Dans le cas du
cancer du sein, le facteur alimentaire constituerait un facteur de risque important. Il semble que la
consommation excessive de graisses animales, de sucres et d'alcool puisse être incriminée.
L'observation des migrations corrobore le rôle de l'alimentation dans l'apparition des cancers du
sein. Au Japon, les femmes ont moins de risque de développer un cancer du sein que les femmes nordaméricaines.
En outre, une femme japonaise migrant aux USA garde le même risque de développer un
cancer du sein que celui qu'elle aurait eu en restant au Japon. Sa descendance féminine, quant à elle,
présentera un risque qui tendra à se rapprocher de celui des femmes du pays d'adoption : cela pourrait
s'expliquer par la modification des habitudes alimentaires d'origine au profit de celles du pays d'adoption.
d) Groupe à haut et faible risque
En 1995, Hulka a publié dans The Lancet un tableau récapitulatif des facteurs caractérisant les
groupes de femmes à risque élevé et à risque faible.
Le groupe au risque le plus faible serait constitué de femmes jeunes, asiatiques ou africaines sans
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antécédents familiaux de cancer du sein, et originaires de milieux simples et/ou ruraux. Ce groupe de
femme présente des mammographies de faible densité, ont eu des règles tardives, des grossesses précoces
et multiples, accompagnées d'allaitement des enfants.
Ainsi, la fréquence, la gravité du cancer du sein, les facteurs de risque multiples suggèrent le grand
intérêt d'un dépistage du cancer du sein. Une réduction du risque de décès a été démontrée surtout à partir
de 50 ans.
B) Dépistage
Le dépistage et le diagnostic du cancer du sein reposent sur des méthodes de détection dont la plus
importante est la mammographie. Cependant, il ne faut pas négliger l'importance de l'examen clinique
des seins et l'autopalpation des seins et des aisselles par la femme elle-même. Ces dernières années, le
taux de décès lié au cancer du sein a chuté d'environ 15% suivant les pays, grâce, notamment, à un
diagnostic plus précoce et au développement de meilleurs traitements. Plus le diagnostic est précoce et
plus les chances de guérison sont grandes. Les données épidémiologiques soulignent la nécessité d'un
dépistage précoce afin de pouvoir contrôler la maladie le plus tôt possible lorsque la tumeur est petite et
localisée au sein. En effet, un gain de 12 mois dans le diagnostic d'un carcinome mammaire aboutit à une
réduction d'environ 30% de la probabilité de métastases.
II. Progression tumorale des lésions mammaires
Il existe une grande variété histologique parmi les lésions de la glande mammaire. Des études
menées sur des populations importantes de patientes ont permis d'estimer les risques relatifs de
développer un cancer du sein associé à ces différentes lésions. Ce risque est déterminé en comparant
l'incidence du cancer du sein chez des femmes présentant un facteur de risque, avec des femmes du
même âge dans la population générale.
Le risque associé à toute lésion mammaire doit être évalué dans un contexte global, tenant compte
aussi bien des caractéristiques histologiques, de l'histoire familiale, de l'âge et de l'existence de biopsies
mammaires antérieures. Les lésions du sein peuvent être regroupées en quatre grandes catégories sur la
base des données histologiques.
A) Les lésions bénignes
Parmi les lésions bénignes du sein, on distingue les lésions sans relation avec le cancer du sein
(gynécomastie, maladie fibreuse) et les mastopathies bénignes pouvant être associées au cancer. Ainsi,
quatre principaux types de lésions bénignes peuvent être définies :
· Kystes : dus à une prolifération épithéliale. Ils peuvent être isolés ou plus souvent
disséminés dans un ou deux seins.
· Papillomes intracanalaires : néoplasmes épithéliaux bénins apparaissant dans un
galactophore. Ces lésions peuvent être multiples (papillomatose).
· Fibroadénome : lésion typique de la femme jeune. Cette tumeur bénigne est souvent unique
et constituée d'une prolifération conjonctive et épithéliale.
· Tumeur phyllode de grade I : lésion formée par une hyperplasie cellulaire importante. Elle
peut aussi avoir des formes malignes au départ du tissu conjonctif (grade II et III).
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B) Les lésions précancéreuses
L'hyperplasie est une prolifération désordonnée de cellules épithéliales observées à tous les niveaux
de l'arbre galactophorique. Suivant l'épaisseur de la couche cellulaire, elle est classée en hyperplasie
légère (3 à 4 couches de cellules), modérée (5 à 6) ou floride (plus de 6). Ces trois types histologiques
sont définis comme hyperplasies typiques et constituent des lésions bénignes. En revanche, l'hyperplasie
atypique comporte certaines caractéristiques d'un carcinome in situ et appartient aux lésions risquant de
développer un cancer du sein (Fitzgibbons et al. 1998).
C) Les lésions préinvasives
On distingue plus particulièrement les carcinomes intracanalaires des carcinomes lobulaires in situ.
Le carcinome intracanalaire in situ est un carcinome des canaux galactophores fréquemment multifocal
qui ne franchit pas la membrane basale. Le carcinome lobulaire in situ (CLIS) est défini comme un
carcinome des canalicules intralobulaires souvent multicentriques.
D) Les lésions invasives
Il existe des phénomènes d'invasion microscopique de la membrane basale qui font passer la tumeur
d'un état de carcinome in situ à un état de carcinome invasif. L'identification et la classification des
tumeurs malignes sont basées sur des critères anatomopathologiques. Généralement, les états invasifs sont
répartis de la façon suivante :
· Les carcinomes canalaires infiltrants, représentant 75% des cancers du sein, sont des
tumeurs qui métastasent souvent au niveau des ganglions axillaires et sont par conséquent de
mauvais pronostique.
· Les carcinomes lobulaires infiltrants, représentant 5 à 10% des tumeurs du sein.
· Les carcinomes infiltrants plus rares tels que les carcinomes mucineux, tubuleux,
médullaires, papillaires et la maladie de Paget du mamelon (15% des cancers du sein).
D'autres tumeurs (

le statut des ganglions lymphatiques axillaires et homolatéraux ainsi que sur la détermination de
métastases.
De plus, la classification TNM doit être complétée :
· Par des critères d'évolutivité clinique, établit par l'Institut Gustave-Roussy en 1969, définis
par 4 stades de "poussée évolutive" (PEV) :
§ PEV 0 : absence de modification récente de la taille de la tumeur
§ PEV 1 : doublement de volume en moins de 6 mois
§ PEV 2 : signes inflammatoires limités au voisinage de la tumeur
§ PEV 3 : mastite carcinomateuse
· Par l'état histologique des ganglions axillaires :
§ N- : absence d'envahissement ganglionnaire
§ N+ : présence d'envahissement ganglionnaire
· Par le grade histopronostique de Scarff-Bloom-Richardson (SBR), fondé sur le degré de
différenciation de la tumeur, le pléïomorphisme de ses noyaux et l'activité mitotique. Chaque
élément est coté de 1 à 3. La somme va donc de 3 à 9 et permet le classement en 3 catégories
: SBR I (3,4,5), SBR II (6,7),
SBR III (8,9).
L'envahissement des ganglions axillaires est fonction de la taille de la tumeur. En effet, pour une
tumeur N+, dont T6 cm. La survie sans récidive
est inversement proportionnelle à l'étendue de l'atteinte ganglionnaire (Rosen et al., 1989).
2. Classification de Feldman (Feldman et al., 1986)
La classification de Feldman, la plus ancienne, évalue seulement la réponse macroscopique sur la
pièce d'exérèse mammaire.
Les tumeurs sont classées en deux catégories :
· A : réponse pathologique complète macroscopique
· B : aspect de tumeur résiduelle
Cette classification ne tient pas compte du statut axillaire.
Elle devrait se superposer à la réponse clinique et radiologique. Dans la série de Feldman, cette
réponse pathologique présente une valeur pronostique importante supérieure aux réponses cliniques et
histopathologiques.
3. Classification de Chevalier (Chevalier et al., 1995)
Il s'agit d'une étude macroscopique et microscopique portant sur la pièce opératoire et sur le curage
axillaire.
· Grade 1 : rémission complète, disparition tumorale complète macro- et microscopique dans
le sein et l'aisselle
· Grade 2 : carcinome in situ, pas d'atteinte ganglionnaire
· Grade 3 : carcinome invasif avec altérations stromales
· Grade 4 : rares altérations ou absence d'altération des cellules tumorales
Classification de référence, utilisée classiquement en France. Le grade 3 recouvre un spectre
hétérogène de type de réponses allant de réponses presque complètes (rares cellules tumorales
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ésiduelles) à des réponses partielles, voire faibles. Une tumeur stérilisée mais accompagnée d'un
envahissement axillaire est cotée grade 3.
4. Classification de Sataloff (Sataloff et al., 1995)
Il s'agit d'une étude microscopique portant sur la pièce opératoire et le curage axillaire.
· Réponse histopathologique au site primaire
§ T-A : effet thérapeutique total ou pratiquement complet
§ T-B : effet thérapeutique supérieur subjectivement à 50%
§ T-C : moins de 50% d'effet thérapeutique, mais effet évident
§ T-D : pas d'effet thérapeutique
· Réponse histopathologique ganglionnaire
§ N-A : effet thérapeutique présent, pas de métastases
§ N-B : pas de métastases, pas d'effet thérapeutique
§ N-C : aspect d'effet thérapeutique, mais présence de métastases
§ N-D : métastases viables, pas d'effet thérapeutique
L'effet thérapeutique est défini par la présence d'altérations microscopiques, fibrose, nécrose,
infiltration myxoïde, hémorragie, dépôts d'hémosidérine, foyer de calcifications, histiocytes spumeux
avec ou sans infiltrat inflammatoire polymorphe.
Cette classification élargit le groupe des patientes ayant très bien répondu au traitement. Le groupe
TA englobe (Pathologic Complete response) mais comprend également les tumeurs ayant pratiquement
totalement régressé sous traitement (correspondant à des grades 3 de Chevalier).
Dans l'étude de Sataloff, les patientes classées TA ont un taux de survie globale à 5 ans de 79%
contre 34% pour les autres.
5. Classification de Honkoop (Honkoop et al., 1997)
La classification de Honkoop divise les pièces opératoires en deux groupes après examen
macroscopique et microscopique.
· Maladie résiduelle minime
(examen macroscopique normal dans le sein et le curage), comprenant :
§ pCR : réponse complète pathologique (sein & ganglion) (correspondant aux
groupes 1 et 2 de Chevalier)
§ mPR (microscopic Pathologic Response) : macroscopie normale, rares cellules
néoplasiques dispersées (sein ou ganglion) (correspondant au TA de Sataloff pour
la tumeur)
· Maladie résiduelle macroscopique
§ Macroscopique (Nodulaire)
§ Diffuse (sans véritable masse tumorale, correspond à ce que l'on observe en cas de
carcinome lobulaire par exemple).
La réponse ganglionnaire est stratifiée sur le modèle pronostique classique du nombre de ganglions
envahis :
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Pas de métastases
1-3 N+
4-10 N+
> 10 N+
Dans leur étude, les patientes du groupe maladie résiduelle minime ont un meilleur taux de survie
globale et sans maladie (p=00,4) par rapport au groupe maladie résiduelle macroscopique.
axillaire.
6. Classification d'Aberdeen (Costa et al., 1999)
Cette classification est élaborée après étude microscopique des pièces mammaires et le curage
· Grade 1 : aucun changement (non répondeur)
· Grade 2 : persistance de foyers tumoraux
· Grade 3 : réduction majeure du nombre de cellules tumorales
· Grade 4 : quelques cellules tumorales résiduelles
· Grade 5 : aucune cellule tumorale résiduelle
Cette classification est intéressante car elle isole à la fois les réponses complètes et stratifie les
réponses partielles. Elle présente un système de cotation inversé par rapport à celui des autres
classifications.
Les tumeurs définies comme préinvasives représentent les types histologiques dont l'évolution est la
plus favorable. Les lésions invasives constituent des types intermédiaires pour lesquels la classification
histopronostique SBR constitue un facteur pronostique indépendant (Contesso et al., 1987). Les
récepteurs des hormones stéroïdiennes, récepteurs des oestrogènes (RE) et de la progestérone (RP) sont
les principaux facteurs pronostiques de la réponse au traitement hormonal (Robertson et al., 1994).
B) Les nouveaux facteurs pronostiques
Ces facteurs ne sont pas encore utilisés en diagnostic de routine.
· SPF (S-phase fraction) : la fraction de cellules en phase S est corrélée à un grade
histologique élevé (Sjöström et al., 1998). Une SPF élevée est également associée à une
survie sans récidive et globale courte (Romero et al., 1996).
· La cathepsine D est une protéase cytosolique qui facilite la migration des cellules
cancéreuses et l'invasion de la membrane basale. Un taux élevé (au niveau local et sérique) de
cathepsine D est corrélé à un mauvais pronostic dans les cancers du sein primaire (Foekens et
al., 1999).
· Les récepteurs à l'EGF (Epidermal Growth Factor) : un taux élevé (au niveau local et
sérique) de ces récepteurs est associé à un mauvais pronostic et à une diminution de
l'efficacité du traitement hormonal (Nicholson et al., 1994).
IV. Les anomalies génétiques du cancer du sein
Le cancer en général et celui du sein en particulier sont caractérisés par une instabilité du génome à
l'origine de nombreuses altérations génétiques. Ces altérations affectent les mécanismes contrôlant la
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prolifération, la différenciation, la mort cellulaire et la stabilité génomique elle-même. L'instabilité
génétique existe à deux niveaux différents :
A) Niveau nucléotidique
Les altérations nucléotidiques concernent les substitutions de bases (NIN pour nucleotide instability
ou instabilité de nucléotide) et la délétion ou insertion de plusieurs nucléotides (MIN pour microsatellite
instability ou instabilité des microsatellites). Ces mutations sont liées au dysfonctionnement de certains
systèmes de réparation de l'ADN, tels que les systèmes NER (nucleotide excision repair ou réparation par
excision des nucléotides), BER (base excision repair ou réparation par excision de bases) (Lengauer et
al., 1998) et MMR (mismatch repair ou réparation des mésappariements). Dans le cancer du sein, les
altérations NIN ne semblent avoir un rôle significatif dans l'initiation du phénotype MIN observé que
dans une faible fraction des tumeurs (moins de 10%) (Shen et al., 2000).
B) Niveau chromosomique
L'instabilité génétique au niveau chromosomique, manifestée par l'aneuploïdie, les réarrangements
chromosomiques et les délétions interstitielles, est couramment observée dans le cancer du sein. Les
gènes dont le dysfonctionnement est à l'origine de ce type d'instabilité codent pour des protéines
impliquées dans des fonctions cellulaires variées, telles que la condensation des chromosomes, la
cohésion entre chromatides sœurs, la structure des kinétochores, la formation et la dynamique des
microtubules, la duplication des centrosomes et le contrôle du cycle cellulaire. Ces dernières fonctions
interviennent dans le maintien de la stabilité génétique en empêchant les cellules, soit de progresser dans
le cycle cellulaire, soit d'entamer un nouveau cycle lorsque la réplication de l'ADN ne s'est pas
correctement déroulée, ou que des erreurs non corrigées (provoquées par des sources exogènes,
endogènes ou par une réparation incomplète) subsistent dans l'ADN. Parmi les gènes impliqués à la fois
dans le maintien de la stabilité génomique et dans la tumorigenèse figurent ATM, ATR, BRCA1, BRCA2
et P53. Plusieurs études ont montré que les cassures double brin de l'ADN sont à l’origine de la
formation des translocations, des réarrangements chromosomiques et des délétions interstitielles et que
ces gènes jouent un rôle important dans la réparation de ces lésions (Lengauer et al., 1998).
L'amplification de proto-oncogènes constitue une autre altération génétique fréquemment observée
dans les cancers, et particulièrement dans le cancer du sein, mais le mécanisme à l'origine de cette
amplification reste inconnu. En effet, ces amplicons de 0,5 à
10 Mb d'ADN contiennent un ou plusieurs gènes de prolifération et se distinguent des duplications
chromosomiques issues d'aneuploïdie ou de translocation, celles-ci étant beaucoup plus importantes en
taille. A la différence des autres altérations génétiques décrites (NIN, MIN et instabilité chromosomique),
les amplifications ont lieu en général à des stades plus tardifs de la tumorigenèse, et affectent uniquement
un nombre restreint de gènes (Lengauer et al., 1998).
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V. Localisations chromosomiques les plus affectées dans le cancer du sein
sporadique
Les anomalies génétiques les plus fréquemment observées dans les tumeurs du sein sont des
amplifications d'ADN au niveau de proto-oncogènes, des mutations, des hyperméthylations au niveau de
promoteurs en amont de certains gènes et des pertes d'hétérozygotie capables d'inactiver des gènes
suppresseurs de tumeurs.
A) Proto-oncogènes
Les proto-oncogènes codent pour des protéines ayant un rôle positif sur la prolifération des cellules
et leur altération par mutation, amplification génique ou translocation chromosomique peut avoir des
effets néfastes sur le contrôle du cycle cellulaire. Ces altérations sont considérées comme dominantes car
la modification d'un seul allèle est suffisante pour induire une stimulation de la prolifération. Dans le
cancer du sein, les proto-oncogènes les plus souvent amplifiés sont c-MYC, c-ERBb2 et CCND1 (plus de
15% des cas). Ces amplifications sont corrélées à une surexpression des protéines correspondantes.
· Le gène c-MYC est localisé en 8q24 et il est surexprimé dans environ 15% des tumeurs du
sein (Berns et al., 1992). Il code pour un facteur de transcription nucléaire qui agit sous forme
d'hétérodimère avec la protéine Max, impliqué dans la croissance, la différenciation et
l'apoptose (Amati et al., 1992). Son amplification est associée à des tumeurs hautement
prolifératives et à une survie sans récidive et globale courte (Kreipe et al., 1993 ; Berns et al.,
1992), sans persister systématiquement dans les localisations métastatiques (Driouch et al.,
1997).
· Le gène c-ERBb2 appartient à la famille des gènes ERB (récepteurs aux EGF), codant pour
des récepteurs transmembranaires à activité tyrosine kinase. Ce gène, localisé en 17q11 est
amplifié et surexprimé dans 15 à 20% des cancers du sein (Lovekin et al., 1991). Cette
surexpression est associée à un mauvais pronostic et à une faible réponse à la chimiothérapie
basée sur les anthracyclines (doxorubicine ou épirubicine) (Vargas-Roig et al., 1999).
· Le gène CCND1 est localisé en 11q13 et code pour la cycline D1, impliquée dans la
régulation de la transition G1-S du cycle cellulaire en association avec la kinase CDK4. Il est
surexprimé dans 50% des cancers du sein, incluant le stade très précoce des carcinomes in
situ (Gillett et al., 1994). En revanche, il n'y a pas de surexpression dans les lésions bénignes
(Bièche et al., 1997).
· D'autres régions contenant des gènes non encore identifiés subissent également des taux
d'amplification élevés, comme par exemple les régions 8p-cen, 17q22-24, 20q13 et 1q41-44
(Bièche et al., 1997).
B) Gènes suppresseurs de tumeur
Les gènes suppresseurs de tumeur se comportent comme des régulateurs négatifs de la division
cellulaire. En général, leur inactivation nécessite l'altération des deux allèles. Cependant, cette
inactivation bi-allélique n'est pas toujours nécessaire pour contribuer au processus néoplasique, la
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diminution du niveau d'expression par l'altération d'un seul allèle est parfois suffisante pour créer un état
d'haploinsuffisance. Ce phénotype d'haploinsuffisance a été observé notamment lors de la délétion des
gènes ATM et de P53 (Shen et al., 2000).
L'identification de gènes suppresseurs de tumeur est basée, d'une part sur l'étude de familles
atteintes de cancers héréditaires grâce à des analyses de coségrégation, et d'autre part sur les cas
sporadiques à partir de la détection de délétions somatiques. En effet, la cytogénétique et l'analyse
moléculaire, basée sur les RFLP (restriction fragment length polymorphism ou polymorphisme de
restriction) et les microsatellites, ont permis l'identification de localisations chromosomiques
fréquemment altérées par perte d'hétérozygotie ou LOH (loss of heterozygosity). Pour certaines d'entre
elles, les gènes suppresseurs de tumeur altérés sont non identifiés.
Le tableau 3 montre, par ordre décroissant, les douze localisations chromosomiques les plus
fréquemment altérées par LOH dans le cancer du sein, avec le gène associé lorsqu'il a été identifié. Il est
basé sur une revue compilant les résultats d'un grand nombre d'études (Bièche et al., 1997) ainsi que sur
deux études effectuées sur des populations de taille moyenne (100 à 115 patientes) avec des marqueurs
polymorphiques permettant de cartographier la totalité du génome (Kerangueven et al., 1997 ; Shen et al.,
2000).
Quatre de ces gènes fréquemment altérés dans les cancers du sein (ATM, P53, BRCA1 et BRCA2)
sont impliqués dans la réparation des cassures double brin. Le gène ATM (dont l'inactivation des deux
allèles est responsable de la maladie dégénérative ataxie télangiectasie) se trouve muté dans 1% de la
population générale. Les hétérozygotes ne présentent aucune anomalie mais ont un risque relatif égal à 3
de développer un cancer du sein (Bay et al., 2000). D'ailleurs, l'expression de ce gène a été trouvée
réduite dans les lésions bénignes et les cancers du sein (Waha et al., 1998).
Le gène P53 se trouve muté dans environ 20% des cancers du sein (Soussi et al., 2000). Dans la
plupart des cas il s'agit de mutations non sens. L'altération de P53 est associée à une diminution de la
réponse à la chimiothérapie (Aas et al., 1996 ; Lizard-Nacol et al., 1997a). Des LOH de P53 ont été plus
fréquemment détectées dans les cancers du sein sans envahissement ganglionnaire (Lizard-Nacol et al.,
1997b)
Par ailleurs, des mutations dans les gènes BRCA1 et BRCA2 rendent compte de la majorité des
cancers du sein héréditaires (représentant 10% des cancers du sein). En effet, les femmes portant une
mutation germinale sur un de ces gènes ont un risque absolu de 85% de développer un cancer du sein
avant l'âge de 70 ans. En revanche, des mutations sur ces gènes n’ont jamais été détectées dans les
cancers sporadiques (Bertwistle et al., 1998). Leur mode d'inactivation est plutôt lié à la LOH, capable de
créer un phénotype d'haploinsuffisance, ou à des mécanismes épigénétiques tels que la méthylation du
promoteur ayant un effet inhibiteur sur le niveau d'expression (Chodosh, 1998).
Afin de mieux comprendre l'origine de l'instabilité génomique, il est important de connaître les
différents systèmes de réparation dont dispose la cellule pour éliminer les lésions de son ADN, ainsi que
de situer dans ce contexte, les gènes de réparation altérés dans le cancer du sein.
VI. Réparation des lésions de l'ADN
La cellule dispose d'un ensemble de mécanismes de réparation lui permettant d'éliminer les lésions
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ainsi que les erreurs introduites par l'appareil réplicatif, afin de préserver son intégrité génomique. Les
agressions de l'ADN peuvent être d'origine exogène (comme les rayonnements UV et ionisants ou les
carcinogènes chimiques) ou endogène (tels que les radicaux libres). Chaque agent mutagène génère un
type de lésion qui lui est propre, et ce sont celles produites à fréquence élevée qui induisent les
mécanismes de réparation les mieux adaptés.
Chez l'homme, ces mécanismes de réparation sont classifiés en 7 groupes principaux constitués par
les réparations de type : BER (base excision repair ou réparation par excision de base), NER (nucleotide
excision repair ou réparation par excision de nucléotide),
MMR (mismatch repair ou réparation des mésappariements), DSBR (double-strand break repair ou
réparation de cassure double brin), TCR (transcription coupled repair ou réparation par transmission
couplée), réversion directe et tolérance. Des maladies héréditaires comme le xeroderma pigmentosum
(XP), le Nijmegen breakage syndrome (NBS), l'ataxia telangiectasia (AT), l'anémie de Fanconi, les
syndromes de Bloom et de Cockayne et le syndrome familial de cancer colorectal non polyposique
(hereditary non-polyposis colorectal cancer ou HNPCC), liées à la mutation de gènes impliqués dans ces
voies et présentant une prédisposition au cancer, illustrent l'importance de ces mécanismes dans la
sauvegarde du génome. D'autres gènes de réparation sont indispensables à la viabilité, comme ceux
impliqués dans la voie BER. Dans ce chapitre une brève description des différents mécanismes de
réparation est présentée (Danzter et Murcia, 1998 ; Lindhal et Wood, 1999 ; Pegg, 1999 ; Rich et al.,
2000 ; Khanna et Jackson, 2001).
A) BER
La réparation par excision de bases concerne un large spectre de petites lésions n'ayant pas d'effet
de distorsion important sur l'ADN et dont les plus fréquentes sont produites par oxydation ou alkylation.
L'hydrolyse spontanée du lien b-glycosidique entre une purine ou, moins fréquemment, une pyrimidine et
leur désoxyribose, conduit à la formation d'environ 10000 sites apurique/apyrimidique par cellule par
jour. La désamination de cytosine en uracile et de 5-méthylcytosine en thymine a lieu à la fréquence
d'environ 100 par jour par cellule. La réaction d'oxydation peut être induite par la présence de radicaux
libres issus de la respiration aérobie et ayant échappé à la mitochondrie, mais également par ceux issus
d'un stress oxydatif exogène comme l'exposition aux rayonnements ionisants ou au tabac. Parmi les
sources endogènes, il y a l'eau, qui est capable de provoquer l'hydrolyse spontanée des nucléotides à
37°C, ainsi que des petites molécules alkylantes comme la S-adénosylméthionine (Lindhal et Wood,
1999).
B) NER
La réparation par excision-resynthèse des nucléotides concerne les adduits de l'ADN impliquant des
liaisons covalentes anormales au sein du même brin ou entre brins opposés et qui ont pour effet de créer
des distorsions de la double hélice. Chez l'homme, le mutagène principal à l'origine de ces lésions est le
rayonnement UV, lequel produit principalement des dimères de pyrimidine. D'autres carcinogènes
chimiques tels que le benzo-a-pyrène (contenu dans le tabac), l'aflatoxine (produite par un champignon
qui contamine la nourriture dans certaines régions africaines et chinoises) et le cisplatine (drogue utilisée
en chimiothérapie) produisent également des adduits réparés par cette voie. Ce système n'ayant aucun
EPHE Banque de Monographies SVT 17

mécanisme de substitution, même partiel, rend les personnes qui en sont déficientes totalement
vulnérables aux mutations photoinduites. En effet, l'affection héréditaire XP, liée à la mutation d'un des 8
gènes codant les protéines XP-A à G et la forme variante XP-V, participant à la voie NER, est
caractérisée par l'accroissement d'un facteur 1000 du risque de développer un cancer cutané.
C) La réversion directe
Elle concerne principalement l'élimination du O6 -méthylguanine (m6G) produit par des molécules
endogènes telles que la S-adénosylméthionine et les composés N-méthyl-N-nitroso. Ce dérivé étant
capable de s'apparier aussi bien avec une cytosine ou une thymine il constitue une source dangereuse de
mutation par transition. La réparation est effectuée par la MGT (O6-méthylguanine-ADN méthyltransférase) qui transfert un groupement méthyl de la guanine sur une de ses propres cystéines.
Cette voie est source d'un taux d'erreur assez faible (taux d'alkylation endogène normal) du fait que la
réparation d'une lésion est consommatrice d'une protéine qui ne sera pas régénérée. Lorsque le système
MGT est saturé par une méthylation trop massive, la cellule est amenée vers l'apoptose via le système
MMR, lequel reconnaît la lésion mais n'est pas adapté à la corriger.
D) MMR
Ce système de réparation prend en charge les erreurs commises par l'ADN polymérase lors de la
réplication induisant des mésappariements d'une ou plusieurs bases. Il joue également un rôle dans la
réparation des mésappariements créés lors de la recombinaison homologue ainsi que dans la suppression
de recombinaison entre séquences non homologues (Bertrand et al., 1998).
Le système MMR (gènes hMSH2, hMLH1 et hPMS2 notamment) joue un rôle critique dans la
protection contre la tumorigenèse, comme le montre le syndrome HNPCC, lequel a une incidence
relativement élevée dans la population humaine (1/300) et est associé à des mutations des gènes hMSH2,
hMLH1 et hPMS2 dans respectivement 45%, 49% et 6% des cas. En outre, le syndrome HNPCC est
associé au phénomène d'instabilité des microsatellites (MIN), lequel consiste en une variation anormale
du nombre de répétitions dans les microsatellites de l'ADN tumoral. En effet, l'ADN polymérase ayant
une forte tendance à déraper lors de la réplication de séquences en tandem (rajoutant ou éliminant des
répétitions), les mésappariements ainsi créés sont couramment éliminés par la voie MMR, mais lorsque
ce système est déficient, ils subsistent et entraînent un raccourcissement ou un rallongement des
microsatellites.
E) La tolérance
Les cellules sont capables de tolérer une grande quantité de dommages de leur ADN et de
continuer à progresser dans le cycle. C'est le cas des dimères pyrimidiques induits par des rayonnements
UV, lesquels constituent la lésion tolérée la mieux connue. Bien que la présence de cet adduit bloque la
progression des polymérases de réplication, il existe d'autres polymérases, dénommées z et h, qui sont
spécialement adaptées à continuer la réplication à travers les sites endommagés en ignorant la distorsion
et en incorporant des nucléotides de façon arbitraire. Ces enzymes présentent une fréquence de
mutagenèse différente vis à vis de la réparation d'adduits pyrimidiques (souvent dimères de thymine)
EPHE Banque de Monographies SVT 18

étant donné que la polymérase h a tendance à rajouter des adénines alors que z rajoute d'autres
nucléotides, créant ainsi des mutations ponctuelles. L'importance de la polymérase h est illustrée par la
forme variante du Xeroderma Pigmentosum (XP-V), maladie dans laquelle l'absence de cette protéine se
traduit par une hypermutabilité du génome lors de l'exposition aux UV, probablement due à sa
substitution par la polymérase-z. Cependant, il est possible que pour d'autres types de dommages la
contribution de ces polymérases dans l'induction des mutations soit inversée.
F) TCR
La réparation couplée à la transcription consiste à réparer en priorité le brin activement transcrit de
l'ADN par les différents mécanismes décrits précédemment, avec la participation supplémentaire de
protéines spécifiques.
Les différents mécanismes abordés dans ce chapitre sont essentiels à la cellule pour préserver son
génome des effets mutagènes provoqués par les lésions de l'ADN. Un défaut de réparation peut conduire
la cellule en apoptose, ou bien, lui faire accumuler des mutations pouvant contribuer au processus de
tumorigenèse. En effet, la quantité élevée d'altérations génétiques retrouvées dans les cancers humains
suggère le rôle important des dysfonctionnements des systèmes de réparation. Bien que l'ensemble des
mécanismes de réparation abordés dans ce chapitre puissent être impliqués dans le cancer du sein, la voie
affectée de manière prédominante semble être la réparation des cassures double brin.
VII. Sources cellulaires spontanées de Cassure double brin (CDB) de l’ADN
Les cassures double brin (CDB) spontanées peuvent survenir à n'importe quel stade du cycle
cellulaire. Les études récentes montrent que les CDB, supposées être les lésions initiales de la formation
d'aberrations chromosomiques, ne sont pas si rares et peuvent avoir lieu spontanément par différents
mécanismes cellulaires.
A) Topoisomérase
Les topoisomérases (Topo) sont des enzymes chargées de réguler la structure dans l’espace de
l'ADN en induisant des coupures qu’elles réparent ensuite. Elles forment une liaison covalente avec
l'ADN pour changer son statut hélicoïdal, ce qui est nécessaire pour la réplication, la recombinaison, la
ségrégation chromosomique et la transcription. Tandis que la Topo I génère des cassures simple brin, la
Topo II génère des CDB spécifiquement pendant la mitose et la méiose, qui sont indispensables à la
séparation des chromatides sœurs. Pendant le cycle cellulaire, des CDB spontanées surviennent à la suite
d'un clivage de l'ADN par ces enzymes. Les deux enzymes sont donc impliquées dans la stabilisation du
génome mais peuvent également promouvoir des recombinaisons illégitimes qui peuvent engendrer la
formation d'aberrations chromosomiques (Wang, 1996).
B) Réplication
Une des sources les plus impliquées dans les CDB est la réplication de l'ADN qui génère environ 10
CDB par cellule et par division. Ce taux élevé serait dû au fait qu'une cassure simple brin présente dans
le brin parental, à un site de la Topo I, peut être converti en CDB par l'arrêt de la fourche de réplication à
EPHE Banque de Monographies SVT 19

cette lésion (Roth et Wilson, 1988).
Ainsi, si ces lésions ne sont pas réparées, il peut en résulter une perte de chromosome et/ou une
induction d’apoptose. Si elles sont mal réparées, il peut survenir des réarrangements chromosomiques.
C) Méiose
La méiose est le meilleur modèle pour un processus cellulaire dans lequel les CDB sont formées
par un système spécial qui initie la haute efficacité de la RH entre les chromatides homologues des
chromosomes parentaux dans la cellule germinale afin d'augmenter la variabilité génétique (Sun et al.,
1989). Dans la levure, le mécanisme de création des CDB pendant la méiose a été établi comme lié à une
endonucléase (SpoII) proche de la Topo II humaine. Bien que des interactions enzyme-CDB spécifiques
de la méiose chez l'homme n'ont pas encore été confirmées physiquement, des protéines similaires à la
SpoII ont été identifiées. Ce qui laisse penser à un mécanisme similaire de l'initiation de la RH méiotique
chez l'homme (Keeney et al., 1997, 1999 ; McKim et Hayashi-Hagihara, 1998 ; Romanienko et
Camerini-Otero, 1999).
D) Sites fragiles
Les séquences répétées, mini- et microsatellites, peuvent aussi être la source de CDB. Ces
séquences subissent un processus dynamique d'extension et de délétion qui est souvent associé à des
maladies génétiques, comme les maladies à triplets (syndrome du X fragile) (Sutherland et al., 1998).
Cependant, le mécanisme exact de formation des CDB à ces sites n'est pas encore déterminé.
E) CDB : résultant de réparation par excision
Le processus de réparation par excision qui élimine les dommages sur une base de l'ADN peut aussi
être considéré comme une source potentielle de CDB (Doutriaux et al., 1986). Une des sources les plus
importantes de dommages spontanés de l'ADN est le stress oxydatif généré par différentes réactions
redox dans les métabolismes aérobies qui causent environ 20000 lésions oxydatives par jour dans chaque
cellule. De tels dommages de l’ADN sont pris en charge par le système de réparation par excision de
base. Ainsi, si deux de ces altérations se retrouvent localisées sur les brins opposés à moins de 10 pb
l'une de l'autre, l'excision simultanée de ces bases modifiées peut générer une CDB (Croteau et Bohr,
1997 ; Cunningham, 1997 ; Wilson et Thompson, 1997).
F) Autres mécanismes
D'autres mécanismes générant des CDB ont été identifiés chez la levure. Par exemple, les
transposons et rétrotransposons, lors de leur excision et réinsertion, peuvent également générer des CDB
et ainsi contribuer à la restructuration des chromosomes. Chez l’homme, des études ont démontré que des
éléments transposables sont aussi actifs et qu’ils peuvent contribuer à l'apparition d'aberrations
chromosomiques (Finnegan, 1994 ; Lim et Simmons, 1994 ; Erickson et Lewis, 1995 ; Hall et Collis,
1995 ; Britten, 1997 ; Labrador et Corces, 1997).
EPHE Banque de Monographies SVT 20

VIII. Rôle des CDB dans l’apparition de l'instabilité génétique
Actuellement, il est bien admis que les mécanismes impliqués dans la réparation des CDB et dans
les recombinaisons génétiques sont les principaux responsables de la formation d’une instabilité
génétique conduisant à de nombreuses aberrations chromosomiques. Le support le plus convainquant de
cette notion est probablement dérivé de l'analyse des altérations chromosomiques générant des maladies
rares autosomales qui sont associées à des fréquences élevées d’instabilité génétique (Cornforth, 1998).
IX. Syndromes humains d'instabilité génétique
Les maladies connues caractérisées par une instabilité génétique sont le syndrome de Nijmegen-
Breakage (NBS), l'anémie de Fanconi (FA), le syndrome de Bloom (BS), le syndrome de Werner (WS)
et l'ataxie télangiectasie (AT). Ce sont toutes des maladies autosomiques récessives rares. Les cellules
provenant des patients atteints de ces syndromes présentent un phénotype similaire manifesté par une
hypersensibilité aux radiations ionisantes ainsi que, à l’exception des cellules AT, aux agents pontant
l’ADN, tel que la mitomycine C.
A) Ataxie télangiectasie (AT)
L’ataxie (trouble de coordination) cérébelleuse se révèle au moment de l’apprentissage de la
marche, puis viennent les télangiectasies, au niveau des yeux (petits vaisseaux des conjonctives dilatés)
et plus tard, de façon inconstante, de la peau (visage, voire cou, membres…). D’autres signes sont
fréquents : troubles oculomoteurs, autres signes neurologiques (hypotonie du visage, athétose). L’absence
de détérioration mentale est caractéristique. Il peut exister des troubles de la pigmentation cutanée ou la
présence de cheveux blancs dès l’enfance qui traduisent un vieillissement prématuré. Le risque de cancers
est élevé ainsi que des complications infectieuses en raison du déficit immunitaire.
Le gène responsable de cette pathologie est situé en 11q23 et code pour une protéine de 350 KDa
(ATM) qui serait impliquée dans le contrôle du cycle cellulaire, dans la réparation des CDB de l'ADN,
dans la recombinaison au cours de la méiose et également dans la maturation des gènes
d'immunoglobulines. L’apparition d’un cancer, assez fréquente chez les personnes atteintes d’AT,
résulterait d’un défaut de reconnaissance des altérations de l’ADN, et donc de leur réparation. Ceci
conduit à perdurer une mutation génétique initiale. Les sujets hétérozygotes (porteurs du gène mais non
malades) sont exposés à ce risque mais dans une bien moindre mesure.
B) Syndrome de Nijmegen
Le syndrome de Nijmegen, a longtemps été considéré comme une variante de l'AT. Le clonage
récent du gène NBS montre qu'il s'agit d'un syndrome à part. Sa prévalence est très hétérogène avec une
fréquence plus élevée dans les pays de l'Est. Les patients atteints de NBS présentent généralement une
microcéphalie associée à un retard mental, à un déficit immunitaire, à une hypofertilité. Ils ont une
prédisposition élevée à développer des hémopathies malignes. Le gène responsable de ce syndrome
(NBS1) est localisé sur le bras long du chromosome 18 en 18q21.3. Chez la plupart des patients atteints
de NBS, des mutations, de types délétion ou insertion ont été retrouvées dans la partie centrale du gène
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NBS1. De plus, l'analyse des haplotypes montre un effet fondateur très important avec une quasi majorité
de délétions.
Le gène NBS1 code pour une protéine de 85 KDa appelée nibrine. Elle présente un domaine FHA
(forkhead associated) ainsi qu'un domaine BRCT (breast cancer carboxy-terminal) qui sont retrouvés
dans de nombreuses protéines impliquées dans la réparation de l'ADN ou dans les points de contrôle du
cycle cellulaire. La protéine NBS1 est une composante du complexe MRE11/Rad50 impliqué dans la
réparation des CDB par le mécanisme de RH ainsi que par le mécanisme de NHEJ.
C) Anémie de Fanconi
Les patients atteints d'anémie de Fanconi ont une prédisposition aux leucémies myéloïdes aiguës
(jusqu'à 50% peuvent développer une leucémie). On observe également une plus grande fréquence de
tumeurs du foie ou de l'appareil gastro-intestinal. Les principales anomalies sont un ensemble
malformatif et surtout une aplasie médullaire progressive d'évolution fatale qui apparaît dans l'enfance.
L'aspect invariable de ce syndrome est l'anémie aplasique alors que les anomalies congénitales sont très
hétérogènes (malformation du squelette et de l'appareil urinaire, anomalies multiples du développement,
etc…)
L'anémie de Fanconi résulte de mutations bialléliques dans l’un des gènes FANC (A, B, C, D1, D2,
E, F, et G). Les groupes A (66%) et C (14%) sont les plus fréquents. Sept des gènes FANC ont été clonés
et il a été montré que leurs produits sont impliqués dans les points de contrôle du cycle cellulaire et dans
les mécanismes de réparation des CDB. En effet, les protéines Fanc interagissent avec les autres protéines
telles que NBS1, ATM et BRCA1 pour réparer les aberrations chromosomiques qui apparaissent durant
la RH. De ce fait, une déficience des gènes FANC conduit à l’instabilité génétique (Grompe et Andrea,
2002).
D) Syndrome de Bloom
Le syndrome de Bloom est la pathologie présentant une des meilleures corrélations connues entre
instabilités génétiques et prédisposition tumorale. Ce syndrome est associé aux caractéristiques cliniques
suivantes : retard staturo-pondéral, un déficit immunitaire variable, une photosensibilité plus ou moins
marquée, une stérilité masculine, une fertilité réduite chez les femmes et une très forte prédisposition à
développer tous types de cancers, mais à un âge plus précoce que la population générale (âge moyen du
diagnostic : 25 ans).
Le gène responsable de ce syndrome (BLM) est situé au locus 15q21.1 Neuf mutations du gène
BLM ont été décrites à ce jour, dont 5 sont des mutations ponctuelles et 4 des petites délétions conduisant
à la synthèse de protéines tronquées. Une mutation fondatrice est retrouvée chez les patients d'origine
juive ashkénaze.
Le gène BLM code pour une protéine de 158 KDa qui fait partie de la famille des hélicases RecQ et
qui est très conservée d’E. Coli à l’homme. Les protéines de la famille des hélicases RecQ sont capables
d’induire la séparation de 2 brins d’ADN de 3’ vers 5’. Bien que la fonction de la protéine BLM ne soit
pas encore bien connue, plusieurs études ont montré qu’elle aurait un rôle essentiel dans les mécanismes
de réparation des CDB, du fait de son association avec le complexe BASC en réponse aux stress
génotoxiques (Lindor et al., 2000).
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E) Syndrome de Werner
Le phénotype clinique majeur est le développement rapide de signes et de symptômes qui
caractérisent un vieillissement prématuré. Ce phénotype comprend un grisonnement prématuré des
cheveux ou une calvitie précoce, une structure de la peau pseudo-sclérodermique avec des
hyperkératoses aux points d'appui, une ostéoporose, une artériosclérose, la formation d'une cataracte
bilatérale et un diabète non insulino-dépendant. La plupart des patients atteints décèdent majoritairement
vers l'âge de 47 ans de cancers ou de maladies cardiovasculaires.
Le gène responsable est situé sur le chromosome 8 et code pour une protéine (WRN) qui possède
un domaine hélicase homologue à RecQ d'E.coli, ainsi qu'un domaine exonucléase 3'→ 5'. Les mutations
à l'origine du syndrome conduisent toutes à une protéine WRN tronquée, avec la perte du signal de
localisation nucléaire situé à l'extrémité carboxy terminale. Les mutations déstabilisent autant l'ARNm
que la protéine et provoquent donc une perte des deux fonctions hélicase et exonucléase.
X. Mécanismes de réparation des CDB
Tous les processus de réparation (MMR, BER, NER) qui éliminent une base ou un sucre
endommagé de l'ADN, comptent sur la présence d'un brin intact à l'opposé de la lésion afin de servir de
matrice pour la restauration de la séquence originelle dans le brin endommagé. Dans le cas d'une CDB,
les deux brins sont endommagés, éliminant ainsi la possibilité de recopier le brin opposé, ce qui implique
l'obligation d'utiliser d'autres moyens afin de restaurer la séquence initiale. De la sorte, différents types de
procédés de réparation existent, séparés en deux groupes : les mécanismes dépendants et indépendants de
l'homologie entre les séquences concernées.
Le premier s'apparente à la RH (aussi appelé réparation par recombinaison homologue (HRR :
Homologous Recombination Repair) et ainsi ne requiert essentiellement qu’une extension de la région
homologue (en général une centaine de pb), tandis que le second s'apparente à une recombinaison
illégitime, caractérisée par une jonction non homologue des extrémités libres au niveau des points de
cassures. Ce mécanisme appelé NHEJ (Non Homologous End Joining ou jonction des extrémités non
homologues) peut se passer des séquences homologues, mais nécessite tout de même des séquences de
micro-homologie d'environ 1à 10 pb, et peux simplement coller ensemble deux extrémités cassées.
Par ailleurs, dans ce contexte d’instabilité génétique, il est important de mentionner le rôle des
gènes BRCA1 et BRCA2 dans la réparation des CDB, notamment par RH. En effet, le gène BRCA1 fait
partie du complexe macromoléculaire BASC (Brca1 associated genome surveillance complex) qui
comprend ATM, MSH2, MSH6, MLH1, RAD50, MRE11 et NBS1. En présence de dommages de l’ADN,
une interaction directe entre BRCA1et BRCA2 a été mise en évidence.
XI. Mécanisme dépendant de l'homologie (HRR)
La plupart des connaissances sur cette voie de réparation est issue de recherches basées sur les
phages, les bactéries et les levures, là ou la HRR est la plus courante et efficace. Dans les cellules des
vertébrés, la faible fréquence d'évènements touchant fidèlement des cibles géniques et le taux élevé de
fusions des extrémités des ADN, mènent à penser que la NHEJ serait bien plus déployée que la HRR.
Cependant, des évidences récentes indiquent que lorsqu'une CDB apparaît à l'intérieur d'un chromosome
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des mécanismes de HRR efficaces apparaissent aussi dans les cellules des vertébrés (Liang et al., 1998).
Des études génétiques dans la levure ont montré que la HRR est strictement dépendante des gènes
RAD52 et RAD51. La récente identification de gènes homologues à ces derniers dans des cellules de
mammifères indiquerait que la HRR serait un processus hautement conservé qui pourrait jouer un rôle
plus important dans la réparation des CDB dans les cellules vertébrées que ce qu'il a été envisagé
auparavant.
Les mécanismes de réparation HRR sont subdivisés en deux processus, conservateurs et non
conservateurs. Le premier groupe est caractérisé par une réparation fidèle de la CDB redonnant ainsi
deux copies intactes. La HRR non conservatrice se déroule notamment lorsque les CDB se trouvent entre
deux séquences répétées consécutives qui interagissent l'une avec l'autre, ce qui fait que l'une des copies
répétées et la séquence intermédiaire seront perdues.
XII. HRR conservatrice
La caractéristique de base de la HRR conservatrice est la capacité à reconstituer un chromosome
cassé en copiant les informations depuis la chromatide sœur ou le chromosome homologue. Ceci permet
de restaurer la séquence originale au niveau de la cassure. Cette voie de réparation peut concerner une
séquence à échelle génique ou englobant plusieurs gènes, voire même un bras chromosomique entier.
A) Modèle DSBR (Double Strand Break Repair : Réparation des CDB)
Ce processus, également appelé conversion génique, nécessite que les deux extrémités des points de
cassure présentent des homologies avec une séquence intacte qui peut servir d’amorce. Le mécanisme
met en jeu RAD52, chargée de protéger les extrémités libres de la cassure. Suit une résection effectuée
par exonucléase en 5'® 3' afin de créer des régions simple brin 3' qui vont pouvoir envahir le
chromosome homologue (méiose) ou la chromatide sœur (mitose) au site d'homologie. Le complexe
RAD50/MRE11/NBS1, lequel possède des activités exonucléase et hélicase, est nécessaire au
déroulement de ce processus. L'étape clé de l'invasion du brin et de l'échange est effectuée à l'aide des
protéines Rad51 et RPA qui forment des filaments au long du brin cassé pour faciliter l'invasion du brin
donneur et produire l'échange (Nishinaka et al., 1998). Deux autres protéines, BRCA1 et BRCA2,
interagissant avec RAD51 et le complexe RAD50/MRE11/NBS1 aide à promouvoir la RH. Une ADN
polymérase assure la synthèse de l'ADN et la structure de réplication peut migrer le long du chromosome.
L'extrémité 3' du brin invasif sert d’amorce pour effectuer une synthèse de réparation semi-conservatrice.
Ainsi, un nouveau brin synthétisé est présent dans les deux molécules (donneuse et receveuse) à l’aide
d’une nouvelle fourche de réplication. Enfin, la Ligase IV avec son facteur XRCC4 ferme la brèche. La
molécule d'ADN résultant contient donc une région hétéroduplex entourée par deux jonctions de
Holliday (HJ) qui ne sont pas fixées dans l'espace et qui peuvent donc agrandir cette zone hétéroduplex.
Ensuite, la résolution endonucléolytique des HJ va donner des produits croisés (issus des crossing-over)
ou non croisés, aussi appelés respectivement recombinants épissés ou patchés.
B) Modèle SDSA (Synthesis Dependant Strand Annealing : Hybridation de
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ins néosynthétisés)
Le principe de ce modèle est de déplacer les deux brins néosynthétisés des brins donneurs et de les
retourner à la molécule réparée en les hybridant ensemble, de sorte que tout l'ADN se retrouve dans la
molécule receveuse. Les brins néosynthétisés retournent donc à la molécule initialement endommagée
(Pâques et Haber, 1999). Contrairement au modèle DSBR, où la réparation est semi-conservatrice, dans
la SDSA elle est conservatrice, tous les brins néosynthétisés sont sur la même molécule.
C) Modèle BIR (Break-Induced Replication : Réplication induite par cassure)
La conversion génique concerne généralement des séquences assez courtes impliquant un échange
avec un duplex homologue comme donneur au niveau des points de cassures. Cependant, la cassure peut
toucher de très grandes séquences qui se produisent à proximité de la fourche de réplication où seulement
une des extrémités de la cassure présente une homologie avec une séquence homologue. Dans ces cas,
l’extrémité 3’ de la cassure envahie soit le chromosome homologue, soit la chromatide sœur. Dans cette
voie de réparation, appelée BIR (pour Break-Induced Replication), l'extension est complétée par la
synthèse des deux molécules filles à la fois en établissant une nouvelle fourche de réplication (Mosig,
1987 ; Kogoma, 1996, 1997 ; Chen et Kolodner, 1999). Un mécanisme commun avec la réparation par
DSBR est donc retrouvé visant à établir une nouvelle fourche de réplication. La réparation par BIR
procède généralement jusqu'à la fin du chromosome. Si elle rencontre une fourche de réplication de
conversion génique, elle peut se transformer en DSBR en impliquant la seconde extrémité de la cassure.
La voie de réparation BIR est particulièrement importante du fait de la conversion qui peut se faire sur un
bras entier. La BIR est également le mécanisme tenu pour responsable de la maintenance des télomères
dans les cellules dépourvues de télomérase, l'enzyme qui normalement ajoute les courtes séquences
répétées télomériques à la fin des chromosomes (Pâques et Haber, 1999).
XIII. HRR non conservatrice
A) Modèle SSA (Single Strand Annealing : Hybridation simple brin)
Lorsque les CDB se produisent entre des séquences homologues, comme des répétitions en tandem,
et en l’absence d’un duplex donneur, une réparation par RH génératrice d’erreurs prend place. Cette voie
de réparation consiste en une recombinaison entre ces séquences homologues. Le mécanisme de SSA est
initié par une résection extensive dans le sens 5'→ 3' mettant ainsi la cassure en présence de longues
queues 3' simple brin qui peuvent s'hybrider lorsqu’une région d'homologie importante (»400 pb) est
exposée sur les deux brins libres. Lorsque les séquences répétées sont situées près l'une de l'autre sur un
même chromosome, la recombinaison intrachromosomique provoque, par élimination nucléolytique, des
délétions interstitielles incluant l’une des répétitions ainsi que de la région non homologue contenue entre
les deux séquences. Dans le cas où les séquences répétées sont localisées sur des chromosomes différents
il en résulte, par recombinaison interchromosomique, une translocation.
XIV. Mécanismes indépendants des homologies
A l'opposé de la situation dans la levure, où la voie HRR prédomine pour la réparation des CDB,
les mécanismes de recombinaison indépendants des homologies, qui sont capables de recoller les
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extrémités des CDB directement, aussi appelés NHEJ (pour Non Homologous End Joining), prévalent
dans les cellules de mammifères. Cependant, l'indépendance de la NHEJ par rapport à des séquences
homologues n’est pas totale. Bien au contraire, des séquences de micro-homologies (d’environ 1-10 pb)
sont dans la plupart des cas utilisées.
Le type de NHEJ le plus simple est la jonction des extrémités compatibles (cohésives ou franches)
qui peuvent être liées de façon précise. Toutefois, il arrive assez fréquemment que les extrémités
subissent une dégradation conduisant à des mutations, des insertions ou des délétions plus ou moins
importantes au niveau de la jonction. La NHEJ est donc capable de lier des extrémités non
complémentaires, sans tenir compte de leurs séquences ou structures. Ceci explique le potentiel mutagène
de cette voie de réparation.
Une étape cruciale dans ce mécanisme est donc la protection des extrémités générées par la cassure,
laquelle est accomplie par l'hétérodimère protéique KU70/KU80 (codées par XRCC6 et XRCC6,
respectivement). En effet, ces protéines se lient à l'ADN pour le protéger de la dégradation ainsi que pour
aligner les extrémités pendant le processus de réparation en formant un pont protéique (Feldmann et al.,
2000). La liaison de KU70/KU80 à l'ADN permet en outre d'attirer la DNA-PKcs (ou unité catalytique
de la protéine kinase ADN dépendante, homologue de ATM et ATR) pour former l'holoenzyme DNA-
PK, ce qui a pour effet d'augmenter son activité kinase. Bien que ses cibles in vivo restent mal connues,
l'autophosphorylation de son unité catalytique induit un changement de conformation permettant l'accès à
d'autres protéines, telles que la polymérase chargée du remplissage et la ligase IV/XRCC4, qui accomplit
la ligature de la molécule. Le complexe RAD50/MRE11/NBS1 participe également à cette voie. En effet,
la nucléase MRE11 possède une activité in vitro capable de promouvoir la ligature de fragments
présentant des microhomologies aux extrémités en présence d'une ligase, ce qui suggère une
collaboration avec les protéines KU dans les réactions de jonction (Thompson et al., 1999).
A) NHEJ fidèle
La séquence originelle est donc restaurée si la CDB génère deux extrémités complémentaires. Le
mécanisme de NHEJ fidèle a été longuement étudié dans des extraits d'œufs de Xénopes (Pfeiffer et
Vielmetter, 1988). Dans ce système in vitro, la majeure partie des NHEJ est effectuée avec une grande
fidélité, non seulement par des jonctions précises des extrémités cohésives ou franches qui restauraient la
cassure, mais aussi parce qu'elle parvient à préserver les séquences non-complémentaires des extrémités
en générant deux types prépondérants de produits : insérés ou chevauchés. Le type de produit formé
dépend de la structure des extrémités jointives : les jonctions insérées se présentent généralement pendant
la liaison d'extrémités franches, tandis que le produit de chevauchement est formé pendant la liaison
d'extrémités cohésives.
D'après ces données, il a été suggéré l’existence d'un facteur d'alignement qui pourrait servir à
maintenir les deux extrémités alignées afin de faciliter leur reconfiguration biochimique en une structure
liable (Thode et al., 1990). Des jonctions semblables ont été observées dans des cellules de mammifères
in vivo et in vitro (Bøe et al., 1995 ; Daza et al., 1996 ; Roth et Wilson, 1986). Des études récentes ont
montré que la présence en quantité suffisante de l'hétérodimère KU70/KU80, qui est capable de se lier à
une grande variété des extrémités d’ADN, peut fonctionner comme le facteur supposé d'alignement en
assurant la protection des extrémités de l’ADN contre les dégradations et de ce fait d’augmenter
l’efficacité de cette voie de NHEJ.
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B) NHEJ génératrice d'erreurs (GE)
Lorsque deux extrémités non assorties sont générées (par exemple après irradiation), elles sont
transformées en une structure liable par des modifications enzymatiques qui causeront des insertions d'un
petit nombre de pb (Pfeiffer, 1998). Ce processus est régulé d’une façon fortement dépendante du cycle
cellulaire. Bien que cette voie NHEJ conduise habituellement à de petites mutations au site de jonction,
les conséquences apparaissent comme étant tolérables dans les organismes multicellulaires. En effet, la
probabilité est faible pour que ces petites altérations touchent une région critique codant pour un gène
essentiel par rapport à la possibilité de toucher une région non codante ou de faible importance. Dans
l'éventualité d'une mutation dans une région sensible, l'allèle intact peut, dans certains cas, compenser la
perte de l'autre allèle dans les cellules diploïdes.
Cependant, il arrive que l’hybridation des séquences de micro-homologies et l’élimination des
extrémités simple brin puisse conduire à des délétions incluant quelques pb jusqu’à plusieurs kb. Ceci
consiste à rechercher des séquences de micro homologies (1-10 pb) physiquement proches du point de
cassure et à les hybrider ensemble en éliminant la région qui les sépare par l'action d'une endonucléase.
Le résultat est une délétion dont le point de cassure contient la région de micro homologie, pouvant
représenter une perte d'information importante du fait de la dégradation des extrémités en l'absence des
protéines KU (Pfeiffer et al., 2000 ; Khanna et Jackson, 2001).
Cette voie de réparation est donc caractérisée par deux traits, premièrement, elle est indépendante
de Ku70/80, en fait, elle est uniquement détectable lorsque que Ku70/80 est non fonctionnel (Boulton et
Jackson, 1996 ; Critchlow et Jackson, 1998 ; Feldmann et al., 2000) et deuxièmement, elle crée des
délétions dont le point de cassure est encadré de micro homologies localisées à l'extrémité d'au moins un
des simples brins engagés dans la réparation. Cette dernière caractéristique indique un mécanisme dans
lequel les micro homologies localisées à proximité des extrémités de la CDB sont exposées en simple
brin par des résections exonucléolitiques et/ou enroulées par un duplex d'hélicases. C’est un mécanisme
présentant des points communs avec la voie SSA avec la différence que cette dernière requiert des zones
d'homologies bien plus étendues (400 pb). Pour cette raison, la NHEJ GE est également appelée jonction
directe des extrémités répétées (DREJ) (Thacker et al., 1992 ; Mason et al., 1996 ; Thacker, 1999c),
NHEJ basée sur micro homologies (Lehman et al., 1994), SSA modifiée (Nicolás et Young, 1994 ;
Nicolás et al., 1995) ou SSA conduite par micro homologies (Götllich et al., 1998). Bien que les facteurs
impliqués dans la voie de NHEJ GE sont encore inconnus, la similarité entre cette voie et la SSA
indiquerait que certains des facteurs seraient communs à ces deux voies de réparation (Götllich et al.,
1998).
XV. CDB et aberrations chromosomiques
Le nombre important de séquences répétitives et de pseudogènes présents dans les génomes de
mammifère constitue une voie ouverte à des échanges entre séquences non homologues, pouvant créer
des délétions, des translocations et des réarrangements chromosomiques. En effet, les modèles exprimant
des protéines de réparation des CDB sont caractérisés par un niveau élevé d’instabilité génétique. En
respectant le potentiel des différentes voies de réparation à créer des aberrations chromosomiques, il est
tout de même important de considérer le nombre de CDB nécessaire à l'initiation d'un évènement
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particulier pendant la réparation. Chaque extrémité de CDB est hautement recombinogène du fait de sa
capacité à envahir un duplex d'ADN à chaque site de séquence plus ou moins homologue. Ainsi, les
différents mécanismes de réparation des CDB sont capables de générer des altérations chromosomiques
s'ils ne sont pas correctement régulés. La façon dont les différents mécanismes sont régulés durant le
cycle cellulaire n'est pas très claire, mais serait importante dans la compréhension de la formation des
aberrations chromosomiques.
Du fait de leur dépendance à une homologie de séquence, les voies HRR sont principalement
actives en fin de phase S et G2 du cycle cellulaire, quand les chromosomes sont répliqués. Ainsi, deux
copies identiques sont disponibles ce qui est manifesté avec le taux élevé d'échange spontané de
chromatides sœurs. Bien que les mécanismes de HRR conservateurs sont supposés être le plus souvent
fidèles, ils peuvent tout de même être mutagènes. Il est important de noter que la HRR est initiée par une
simple CDB qui est suffisante pour induire un échange chromosomique par recombinaison ectopique. Le
mécanisme a été observé par FISH dans des cellules irradiées en phase G0/G1. En effet, une extrémité de
CDB peut envahir un chromosome non homologue à un site d'homologie (Savage, 1996). Puisque
l'invasion du duplex initie chaque type de voie HRR et peut conduire à des crossing-over dans la DSBR
et la BIR, la HRR a donc un haut potentiel d'induction d'aberration chromosomique. Car si l'invasion ne
se fait pas avec le site homologue approprié ou le chromosome homologue, mais avec une séquence d'un
autre chromosome, une recombinaison ectopique est générée créant ainsi translocation, délétion ou
inversion (Lehrman et al., 1985, 1986 ; Vnencak-Jones et al., 1988 ; Liefshitz et al., 1995). Du fait de
leur potentiel à générer des conversions géniques, ils peuvent résulter en une réduction à homozygotie
péjorative quand l'allèle sauvage cassé est remplacé par un allèle mutant non fonctionnel (par exemple
l'inactivation d'un gène suppresseur de tumeur).
Une autre source de petites mutations interstitielles se produisant pendant la synthèse réparatrice de
la HRR peut être l'incorporation de nucléotides en plus ou un "slippage" à une séquence mini- ou microsatellites,
un site de légère répétition en tandem ou encore de répétition inversée qui peuvent conduire à
des substitutions, insertions ou délétions (Rippley, 1982 ; Streisinger et Owen, 1985 ; Pâques et al.,
1998).
Du fait de leur potentiel à induire des crossing-over ainsi que des aberrations chromosomiques, il
apparaît comme nécessaire que la HRR conservatrice soit fermement régulée. A l'exception de la
possibilité que la HRR soit régulée par le cycle cellulaire, un autre élément de régulation est très
important. Il s'agit du système de réparation des mésappariements qui détecte de l'intérieur des
hétéroduplex, les systèmes formés entre des séquences qui ne sont pas totalement identiques mais
seulement similaires (homologues) et ainsi empêche la recombinaison (Radman, 1989, 1991 ; Rayssiguier
et al., 1989, 1991).
Au contraire, la SSA et la NHEJ ne dépendent pas de la présence de chromatide sœur et donc sont
supposées se produire durant tout le cycle cellulaire mais attendues particulièrement en phase G1. Dans
ces deux systèmes, deux extrémités de CDB doivent interagirent directement avec deux autres, ce qui
signifie que ces mécanismes nécessitent deux CDB initiales (4 extrémités) pour induire un échange
chromosomique. Ceci renforce l'idée que chaque extrémité de CDB cherche dans tout le génome un
partenaire de recombinaison (Haber et Leung, 1996).
La SSA de même que la NHEJ GE produisent obligatoirement des délétions plus ou moins
étendues. La NHEJ produit également des mutations ponctuelles au point de cassures, comme des
substitutions de bases, petite insertion et/ou délétion, si l'extrémité n'est pas compatible et ne peut pas
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directement être associée (Pfeiffer, 1998). Ainsi, la SSA et la NHEJ apparaissent comme étant des
mécanismes jouant un rôle important dans la création de ces aberrations chromosomiques (Thacker,
1999c ; Klugbauer et al., 2000).
XVI. Les mécanismes d'apparition des LOH
Dans le cancer du sein, l'altération génétique la plus souvent relevée est la perte d'allèle qui sera
également appelée LOH pour loss of Heterozygosity ou perte d'hétérozygotie. Ces anomalies sont, selon
Knudson, généralement localisées au niveau de loci de gènes suppresseurs de tumeurs, dont elles ont
d'ailleurs permis l'identification et la localisation (Knudson, 1985).
Plusieurs mécanismes ont été supposés à l'origine des LOH, lesquels peuvent réduire un locus
donné à l'état homozygote ou hémizygote. Dans le premier cas, l'origine de la LOH peut être une
recombinaison mitotique entre chromosomes homologues, réduisant à l’état homozygote les marqueurs
proximaux au site d'initiation de l'échange. Un mécanisme supplémentaire est la non-disjonction des
chromatides sœurs au moment de la mitose, qui peut donner lieu à une cellule fille contenant deux copies
du même chromosome. Enfin, l'inactivation de l'allèle sauvage par une mutation spontanée ou une
inactivation épigénétique peut également être considérée comme une LOH lorsque l'autre allèle est déjà
muté, absent ou inactivé (chromosome X unique chez l'homme ou méthylé chez la femme).
Contrairement au LOH homozygote, où le locus affecté est à l'état diploïde, la LOH hémizygote résulte
de la perte physique d'un des allèles. L'origine de ce type de LOH est la délétion (interstitielle lorsque
l'échelle est génique ou étendue lorsqu'elle touche plusieurs gènes et qu'elle est détectable par
cytogénétique) ou la perte d'un chromosome ou d'un bras entier (Cavenee, 1983).
L'origine des LOH est attribuée aux CDB de l'ADN non ou mal réparées (Moynahan et al., 1997 ;
Pfeiffer et al., 2000 ; Shen 2000). En effet, de nombreuses équipes ont travaillé sur les pertes d'allèles,
leur induction, leur conséquence, leur analyse, leur effet et divers mécanismes d'apparition. Ces études
ont montré que l'hypométhylation ainsi que l'hétérologie de séquence augmentent en générale le taux de
LOH (Stark et al., 2003). La LOH homozygote résulte de la recombinaison allélique accompagnée ou
non de "crossing-over" et que la LOH hémizygote résulte de délétions causées par des remaniements
intra-chromosomiques suite aux recombinaisons non conservatrices (comme la SSA) et/ou des
événements de fusion (comme la NHEJ génératrice d’erreurs). Cependant, la place de chacun de ces
deux mécanismes dans la génération de ces remaniements n’est pas encore bien connue.
Ainsi, dans une étude réalisée sur une lignée fibroblastique de hamster, les délétions interstitielles
ont été attribuées aux remaniements intra-chromosomiques de type SSA (Piperia et al., 1998). En effet,
l’induction d'une CDB à l'intérieur de séquences répétées augmente considérablement les fréquences de
recombinaison et la NHEJ fidèle (présence de Ku), mais les réparations conduisant à la perte de grandes
séquences sont conduites par homologie, mettant ainsi la SSA comme première responsable des
délétions. Dans les cellules de mammifères, les séquences répétées représentent 20 à 30% du génome. Le
mode opératoire de la SSA dans les cellules humaines est suggérée par les résultats de plusieurs études
qui ont montré que les délétions interstitielles impliquant des éléments répétés comme les séquences Alu
sont fréquentes dans les tumeurs humaines et que les délétions revenant souvent à toucher des gènes
suppresseurs de tumeurs pourraient être corrélées avec la présence de sites fragiles (Pipiras et al., 1998).
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Néanmoins, il a été montré que l'apparition de LOH suite aux CDB n'est pas aléatoire, mais serait
chromosome spécifique voire même bras spécifique. Cette spécificité, démontrée dans différents cancers
humains a également été décrite dans la levure. Dans la levure, il a été démontré qu'il existait des liens
entre la perte chromosomique et le processus de recombinaison mis en œuvre et ceci suivant le degré
d'hétérogénéité de séquences ainsi que la localisation dans le chromosome de la CDB. Ainsi, les
mécanismes conduisant à des LOH spontanées dans les cellules diploïdes de Saccharomyces cerevisiae
impliquaient 3 types d'altérations qui sont la perte chromosomique, la recombinaison allélique et des
réarrangements chromosomiques de type délétion intra-chromosomique et de crossing-over ectopique.
Donc, suivant la position des cibles, le contexte locale de séquence ainsi que la présence de séquences
répétées, leurs distances entres elles et la localisation plus ou moins proximale du télomère par rapport à
la cassure, les mécanismes de réparation seraient différents et auraient des finalités différentes (Hiraoka
et al., 2000).
Dans les cancers humains, des LOH chromosome spécifique ont été également détectées comme la
recombinaison mitotique pour le chromosome 17p dans le gliome et le rhabdomyosarcome, et pour le
chromosome 11 dans le rhabdomyosarcome. De la même façon, la perte résultant en une monosomie est
observée pour le chromosome 10 dans le glioblastome, et les chromosomes 10, 11 et 22 dans le
médulloblastome. (Lasko et cavenee, 1991). Ces relations sont également dépendantes du type cellulaire.
Par exemple, dans le rétinoblastome, le mécanisme de la LOH en 13q14 est la perte chromosomique
suivie de duplication (Lasko et cavenee, 1991), tandis que c’est la recombinaison mitotique qui
prédomine pour ce locus dans les cancers du sein (Kallioniemi et al., 1992).
D’une façon intéressante, l’apparition de plusieurs mécanismes à la fois a été rapportée dans les
cancers du sein (Chen et al., 1994). En effet, bien que la majorité des LOH analysées en 3p sont issues
de délétions, quelques rares cas de recombinaison mitotique et de balancement allélique ont été aussi
détectés.
Récemment, l'étude sur 63 cancers colorectaux humains a montré une spécificité de l'altération
suivant sa localisation (Thiagalingam et al., 2001). En effet, sur 5 chromosomes étudiés (chromosomes 1,
5, 8, 17 et 18) une perte bras spécifique a pu être établie. La composante bras spécifique de ces données
suggère que la plupart des événements de LOH sont sélectionnés pendant le développement tumoral et ne
sont pas des évènements aléatoires. De plus, des pertes chromosomiques totales et partielles ont été
observées simultanément et à des fréquences identiques dans la majorité de ces cancers. D’une façon
intéressante, la perte totale a été associée à la non disjonction mitotique suivie de duplication
chromosomique, tandis que la perte partielle a été attribuée à des recombinaisons inter-chromosomiques
(translocations) issues des cassures chromosomiques et des événements de fusion, rappelant ainsi la
NHEJ GE.
Par ailleurs, l’équilibre en certains facteurs et le type cellulaire impliqué peuvent également affectés
le mécanisme d’apparition de LOH (Stark et al., 2003). Par exemple, le mécanisme d'apparition des LOH
en tant que CDB induite par des rayonnements ionisants a été étudié dans des fibroblastes de souris et
des cellules T humaines en fonction du statut du gène p53 : (wt), (+/-) ou (-/-) (Shao et al., 2000). Le
mécanisme le plus fréquemment observé dans les trois cas a été la recombinaison mitotique, réduisant le
gène étudié à homozygotie. Cependant, en absence (-/-) et en haploinsuffisance (+/-) de p53, l'apparition
de mutants par délétion interstitielle (réminiscences d'une voie NHEJ GE) ainsi que par perte ou
duplication chromosomique a également été observée.
En conclusion, il parait assez difficile de conclure sur un phénomène majeur de formation des
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LOH, mais il apparaît clairement que le mécanisme de réparation dépend directement de la localisation
de la CDB et des séquences environnantes. En effet, il est tout à fait possible que les deux mécanismes,
délétion et recombinaison allélique, apparaissent simultanément, mais à des temps différents, dans la
même cellule. De ce fait, les LOH seraient une cause de la tumorigenèse en touchant, par délétion, des
gènes clés de régulation de la croissance cellulaire, qui deviendraient par la suite une conséquence.
XVII. Résistance et réparation des altérations de l'ADN
L'importance des différents systèmes de réparation dans la survie cellulaire ainsi que l'influence des
altérations sur le développement cellulaire sont actuellement bien connues. De plus, l'implication des
systèmes de réparations dans la génération d'altérations diverses peut également conduire à la
tumorigenèse. En effet, des liens existent entre la résistance des cellules à différents agents chimique,
biologique et même mécanique et les systèmes de réparations.
A l'heure actuelle, les cancers sont traités en majeure partie, soit par radiothérapie, chimiothérapie,
curiethérapie, hormonothérapie, soit souvent par plusieurs de ces traitements à la fois.
Ces traitements sont, heureusement, dans bien des cas efficaces, et permettent la rémission de la
tumeur. Mais parfois, une résistance innée ou acquise dans le temps à ces traitements est observée. La
résistance des cellules tumorales entraîne une absence totale ou partielle de réponse au traitement et donc
une persistance de la tumeur.
Récemment, les liens entre résistance et les systèmes de réparation ont été établis.
Les différents traitements existant et leurs moyens d'action sont les suivants.
· La radiothérapie
Il s'agit de bombarder de rayons ionisants la tumeur afin d'induire des cassures double brin de
l'ADN dans les cellules tumorales et ainsi les conduire à l'apoptose ou à la nécrose.
· La curiethérapie
Il s'agit d'introduire au sein de la tumeur un élément radioactif qui va produire des cassures double
brin de l'ADN dans les cellules tumorales et ainsi les conduire à l'apoptose ou à la nécrose.
· L'hormonothérapie
Quand un cancer a besoin d'une hormone pour se développer, toute action visant à empêcher la
rencontre de l'hormone et du noyau de la cellule néoplasique est une hormonothérapie.
· La chimiothérapie
La chimiothérapie consiste en l'injection d'un composé cytotoxique dans le système sanguin du
malade. Ce composé va donc avoir une action générale, mais ciblera en particulier les cellules tumorales
puisque ces composés seront spécialement tournés contre les cellules en forte croissance (beaucoup de
EPHE Banque de Monographies SVT 31

cycles).
Les médicaments anticancéreux attaquent les cellules tumorales en prolifération au niveau de
différentes cibles. Il existe des agents qui agissent sur l'ADN cellulaire. Les agents alkylants induisent
une modification chimique des molécules qui entrent dans la composition de l'ADN et entravent sa
réplication, ce qui aboutit à la mort de la cellule touchée. Les agents intercalants possèdent une structure
moléculaire qui leur permet de s'insérer entre les composants de l'ADN et, comme précédemment ils
entravent la phase de synthèse d'ADN. Les agents scindants entraînent des cassures dans l'ADN. Il existe
aussi des médicaments qui agissent sur une ou plusieurs étapes enzymatiques essentielles à la synthèse
d'ADN. Les agents antimétabolites se substituent aux composants naturels de l'ADN et leur incorporation
dans l'ADN bloque la multiplication cellulaire. Les poisons du fuseau agissent au niveau de la mitose en
se fixant sur les composés qui assurent la division cellulaire, empêchant ainsi la division de la cellule en
deux nouvelles cellules.
Très précocement, des études (Bell et al., 1966 ; Whang-Peng et al., 1969) ont montré un haut
pourcentage de cellules normales montrant de gros dommages chromosomiques après traitement
chimiothérapique, dans les leucémies par exemple, mais il apparaît clairement que la capacité des cellules
à réparer les dommages de l'ADN est écrasée par les doses d'agent thérapeutique utilisées. De tels
dommages peuvent conduirent à des réarrangements d'ADN et développer une seconde tumeur (Fojo T.,
2001).
Il semblerait que les cellules normales ne pourraient pas être distinguées des cellules tumorales par
leur habilité à réparer les CDB. Il apparaît même que les cellules tumorales serait des unités assez stables.
En effet, les marqueurs chromosomiques sont utilisés en routine afin de caractériser les lignées cellulaires
pendant des années et suite à des milliers de divisions cellulaires après la première caractérisation sans
que cela ne pose trop de problèmes (Fojo T., 2001).
De plus, si l'habilité d'une cellule cancéreuse à réparer les CDB est affaiblie, les thérapies auraient
une efficacité immensément plus grande. Les agent alkylants par exemple, résultent en des dommages
chromosomiques étendus et parfois presque en la mort cellulaire, laquelle n'est pas toujours le cas. Ainsi,
les anormalités chromosomiques trouvées dans les tumeurs ne sont probablement pas une conséquence de
la défaillance directe des systèmes de réparation des CDB mais refléteraient plutôt l'accumulation directe
de changements dus aux erreurs de réparation modulées pendant la progression cellulaire (Thompson et
al., 2001).
L'observation que les doses de chimiothérapie peuvent écraser totalement les processus de
réparation laisse supposer que la capacité du système de réparation est limitée.
Il a été montré que la résistance aux agents de chimiothérapie, incluant le melphalan, est souvent
médiée par l'augmentation de la réparation de l'ADN, l'augmentation du métabolisme des drogues ou la
réduction de l'accumulation de drogue, mécanismes qui précèdent le point de décision d'apoptose (Perego
et al., 1998).
Le melphalan fait partie des moutardes à l'azote, agents alkylants. Il résulte en des dommages de
l'ADN de type ponts inter brins conduisant à des CDB qui vont amener la cellule à l'apoptose.
De nouvelles études ont montré que des mécanismes de recombinaison de l'ADN (RH et NHEJ)
joue un rôle dans la résistance au melphalan (réparation par recombinaison Rad51 dépendante) (Wang et
al., 2001).
Les résultats suggèrent qu'interférer avec le processus de réparation pourrait sensibiliser les cellules
EPHE Banque de Monographies SVT 32

cancéreuses au melphalan.
Certains mécanismes de réparation vont réparer ces dommages, ce qui va rendre la cellule
résistante à la thérapie. Deux voies majeures impliquées dans la réparation de ce type d'altération, la
recombinaison homologue et la NHEJ. Chaque voie possède un groupe unique de protéines impliquées
dans le processus. Une équipe (Wang et al., 2001) a recherché l'augmentation de l'expression des
protéines de ces deux groupes sur 14 lignées épithéliales et aucune des protéines associées à la NHEJ
n'était surexprimée. Les protéines impliquées dans la réparation par recombinaison homologue ont donc
été recherchées.
Il a été trouvé une surexpression de la protéine XRCC3, élément de la famille des protéines liées à
Rad51, protéine impliquée dans la réparation des dommages de l'ADN causés par les radiations
ionisantes. Dans cette étude le melphalan induit la formation de foyers de Rad51 dans le noyau, indiquant
des sites de recombinaison homologue. Cette augmentation est significativement corrélée avec la
résistance au melphalan. Les auteurs concluent que, parce que XRCC3 et le mécanisme de réparation par
recombinaison homologue apparaissent comme étant importants dans la résistance au melphalan dans ces
lignées épithéliales, l'inhibition de la recombinaison homologue pouvant être appliquée aux traitements
des cancers afin de les rendre sensibles aux moutardes d'azote (Wang et al., 2001).
Une autre étude (Fojo, 2001) est également d'accord sur le fait que, si l'habilité d'une cellule
tumorale à réparer les dommages est diminuée, voire éliminée, la thérapie sera bien plus efficace, termine
sur le fait que l'étude précédente (Wang et al., 2001) fournie un très bon point de départ pour la
compréhension de la chimiorésistance. Cependant, des études additionnelles devront être faites afin
d'examiner la valeur, l'efficacité et la sûreté d'une telle stratégie.
Plusieurs études visant à analyser la résistance tumorale ont été effectuées sur les leucémies,
mettant en évidence la recombinaison homologue comme responsable de la résistance au melphalan. En
revanche, dans une autre étude, portée elle sur la résistance au chlorambucil qui est également un agent
alkylant, et de surcroît, de structure très proche de celle du melphalan, le mécanisme apparaît différent.
Cette étude est réalisée sur des LLC (Leucémie Lymphoïde Chronique) (Panasci et al., 2001) qui sont
caractérisées par la prolifération et l'accumulation de lymphocytes B qui apparaissent matures mais qui
sont en fait biologiquement immatures. Quand le traitement s'avère nécessaire, l'utilisation d'une
monothérapie avec une moutarde d'azote, généralement le chlorambucil, est préconisée et parfois peut
être accompagnée de fludarabine, un agent excitant en traitement de front.
La régulation de la DNA-PK apparaît comme étant fortement associée avec le développement de la
résistance au chlorambucil dans les LLC. En particulier, une faible activité de la DNA-PK est associée
avec une hypersensibilité au chlorambucil, et l'augmentation de son niveau correspond à la résistance.
Bien que la stimulation de la formation de foyers Rad51 par le chlorambucil soit corrélée avec la
résistance, les taux protéique de Rad51 ne sont pas différents entre les lymphocytes des LLC sensibles et
ceux des résistants. L'augmentation des foyers Rad51 dans les cellules résistantes laisse suggérer que ces
foyers représentent des processus actifs de réparation de l'ADN impliquant d'autres molécules que Rad51.
En effet, il apparaît qu'une résistance croisée entre radiations ionisantes et chlorambucil existe ce
qui impliquerait la NHEJ dans cette résistance, puisqu'une grande partie des cassures liées aux radiations
ionisantes sont réparées par ce système (Panasci et al., 2001).
Ces mécanismes de réparations qui sont parfois sur-actifs peuvent être utilisés comme cibles
thérapeutiques. Une équipe (Yamauchi et al., 2001) a par exemple posé l'hypothèse d'utiliser le
mécanisme de réparation de l'ADN qui est très actif dans les lymphocytes des LLC comme cible
EPHE Banque de Monographies SVT 33

iologique afin de faciliter l'incorporation d'analogues de nucléosides et augmenter ainsi leur toxicité. Les
analogues de nucléosides (Cytarabine, Fluoro-uracile, Mercaptopurine, Thioguanine…) sont des agents
de chimiothérapie dont les rôles sont de remplacer les nucléotides normaux. Les effets sont divers et
peuvent inhiber la thymidilate synthétase (Fluoro-uracile) et s'incorporer dans l'ADN et ainsi bloquer sa
synthèse (cytarabine et thioguanine) entres autres. Ainsi, l'augmentation de la capacité de réparation,
associée avec la résistance pourrait être manipulée à l'avantage de la thérapeutique puisqu'ils supposent
que le processus de réparation par excision initié par l'utilisation d'un agent alkylant va permettre
l'incorporation d'un analogue dans l'ADN réparé, et ainsi inhiber la réparation et donc améliorer la
cytotoxicité dans les lymphocytes quiescents. C'est pour cela que dans cette étude l'hypothèse est posée
pour l'utilisation simultanée d'un agent alkylant et d'un analogue de nucléoside dans le traitement des
LLC est bien plus performant que chacun séparément.
D'autre part, plusieurs investigateurs (Suganuma et al., 1999 ; Jackson et al., 2000 ; Graves et al.,
2000) ont proposé d'utiliser des agents interférant avec la réparation de l'ADN comme stratégie
thérapeutique car il est clair que le succès de la réparation des CDB dans le maintien de l'intégrité
chromosomique est crucial pour le passage des points de contrôle du cycle cellulaire. Par exemple, la RH
dépend de points de contrôles en G2/M qui lui laisse le temps de réparer les éventuels dommages acquis
lors de la réplication en phase G2. Un échec du point de contrôle G2/M augmente la probabilité que la
cellule entre en mitose avec des chromosomes endommagés. Les inhibiteurs de kinases ciblant Chk1 et
Chk2/hCds1 ont été montrés comme sensibilisant les cellules tumorales à la chimiothérapie et ont été
proposés comme adjuvants. Cependant, cette stratégie thérapeutique a un potentiel d'accroissement de la
toxicité de la chimiothérapie et une incidence sur l'apparition de seconde malignité, surtout des
leucémies. Par exemple, chez les patientes atteintes de cancer du sein, des leucémies secondaires
apparaissent le plus souvent après l'administration d'agents causant efficacement des CDB (comme des
alkylants + inhibiteur de TopoII).
Cette stratégie est encore préliminaire car de nombreuses cellules tumorales possèdent déjà des
disfonctionnements dans leurs points de contrôle de cycle.
Bien qu'il y ait encore beaucoup de chose à apprendre, il semble que la réparation des CDB est
importante dans la carcinogenèse ainsi que dans la thérapeutique des cancers.
Il apparaît donc très clairement que la compréhension des systèmes de réparation est très
importante, tant pour la compréhension des mécanismes de protection des cellules normales que pour la
lutte contre les cellules cancéreuses qui utilisent ces propriétés afin de résister aux différents traitements
employés.
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