Cancer du sein

Analyse et caractérisation
de deux lignées cancéreuses
par PCR et immunofluorescence
(Cancer du sein)
Option 1 re C
Bio‐/Gene‐ Technologie
Projet 2013

Le cancer
Le cancer est une prolifération incontrôlée de cellules.
La transformation d’une cellule normale en cellule cancéreuse
résulte d’altérations génétiques qui vont progressivement
dérégler les systèmes de contrôle de la cellule.
Ces cellules dérivent toutes d'un même clone, cellule
initiatrice du cancer qui a acquis certaines caractéristiques lui
permettant de se diviser indéfiniment.
Au cours de l'évolution de la maladie, certaines cellules
peuvent migrer de leur lieu de production et former des
métastases (= cellules invasives).
Cancer du sein

Principales étapes de la formation
d’une métastase
Option 1 re C (2012 ‐ 2013)

Etude de deux lignées cancéreuses
est le nom de la
lignée de cellules tumorales
mammaires la plus utilisée
dans les laboratoires de
recherche sur le cancer du
sein.
(MCF‐7 est l'acronyme de Michigan
Cancer Foundation – 7)
Cellules de type épithélial
= tumeur primaire
La lignée MCF‐7 a été établie en culture in vitro àpartir
d'un épanchement pleural prélevé chez une patiente de 69
ans atteinte d'un cancer du sein métastatique.
(Cette patiente est décédée en 1970. Elle s'appelait Frances Mallon et était à
l'époque du prélèvement religieuse au couvent du Cœur Immaculé de Marie
(Immaculate Heart of Mary Convent, Monroe, Michigan), sous le nom de sœur
Catherine Frances)
(cellules MCF‐7 variété 1001
=TNF résistantes)
Le facteur de nécrose tumorale
α (TNF) 1 est une cytokine avec la
puissante capacité de tuer des
cellules tumorales.
Cellules de type
mésenchymateux
= métastases (invasive)
Or, il faut savoir que, l'expression du récepteur TNF 1 (TNFR1) seule, n'est pas
suffisante pour induire l’apoptose ni des cellules MCF‐7nidesondérivéMCF‐7 1001
(TNF‐résistant).

Achieving Immortality:
The Breasts of Sister Catherine Frances Mallon
All successfully established cancer cell lines are
immortal, meaning that they will reproduce
endlessly in covered dishes so long as they are
provided with the proper nutrients. Under such
conditions, most human cells—even most cancer
cells—tend to die out after a finite number of cell
divisions. No one knows why some cancer cells
can attain immortality while others cannot.
Because they can be shipped all over the world,
immortal cell lines allow many laboratories to
conduct research on cells from the same tumor
over long periods of time.
MCF‐7 is among the oldest breast cancer cell lines and is also considered the
most reliable—the coin of the realm, according to one researcher. Its name
reveals a few interesting clues. MCF stands for Michigan Cancer Foundation,
the Detroit institution that makes this cell line available to laboratories around
the world. The trailing seven refers to the number of attempts that were
required to establish a self‐perpetuating stock of cells from the body of the
particular woman patient who consented to this effort. Immortality was
finally achieved on the seventh try.
The birth name was Frances Mallon. At the time of her diagnosis, she was a
nun—Sister Catherine Frances—at the Immaculate Heart of Mary Convent in
Monroe, Michigan.
Sister Catherine Frances died of her disease in 1970.
Before entering Immaculate Heart in 1945, she had worked for 25 years as a
stenographer at the Mueller Brass Company in Port Huron. Both her mother
and sister had died of cancer before her. Her father had died of tuberculosis.
The cancer cells that ultimately begat the MCF‐7 linewereextractedfrom
fluid trapped in her chest cavity.
•••
“Now, as I’m writing, I propose a rechristening of MCF‐7. Let them be called
IBFM‐7: the Immortal Breasts of Frances Mallon, attempt number seven. Let
them be known as a sacrament: This is my body, which is broken for you. This
do in remembrance of me”
Newsletter #66–Jul./Aug. 2001 | 11.01.07 © 2000–2013, Breast Cancer

Etudes réalisées
Différence entre une cellule tumorale primaire (MCF‐7)
et une cellule métastasique (MCF‐7 1001)
Qu'est‐ce qui doit changer pour qu’une cellule devienne
invasive?
• Niveau de l’expression des gènes
Etude par «Real time PCR » de la synthèse d’ARNm
• Synthèse (ou non‐synthèse) de protéines spécifiques
Analyse par marquage fluorescent des protéines

Protéines étudiées
?
Cellules épithéliales
(MCF‐7) Tumeur primaire
• collées ensemble
• forme de «pavés»
• non‐mobiles
• non‐invasives
Cellules mésenchymateuses
(MCF‐7 1001) Métastases
• séparées
• forme allongée
• mobiles
• invasives
Pour comprendre la différence et l’évolution de tumeurs primaires en cellules
métastasiques, il faut étudier les protéines membranaires de cohésion.
Name
tight junction
adherens junction
desmosome
gap junction
hemidesmosome
Function
seals neighboring cells together in
an epithelial sheet to prevent
leakage of molecules between them
joins an actin bundle in one cell to a
similar bundle in a neighboring cell
joins the Intermediate filaments in
one cell to those of a neighbor
allows the passage of water‐soluble
ions and molecules
anchors intermediate filaments in a
cell to the basal lamina
4 molécules intéressantes à étudier
• Cytokératine (Leur localisation spécifique dans les tissus
épithéliaux permet l'identification des cellules cancéreuses d'origine
épithéliale)
• E‐Cadhérine
(Il s'agit de protéines transmembranaires qui jouent
un rôle importants dans l'adhésion cellulaire)
• ‐Cathénine
(Les molécules d'actine dans les cellules sont
organisées en filaments et stabilisées par la beta‐cathénine. Celle‐ci joue
un rôle important dans l’adhésion intercellulaire)
• Vimentine
(Elle fait partie des filaments intermédiaires qui
constituent, avec les microtubules et les microfilaments d'actine, le
cytosquelette)

Résultats par PCR
Niveau d’expression des gènes en fonction du nombre de cycles PCR
Histogrammes représentant les gènes exprimés (protéines) dans les deux types de cellules

Résultats par
immunofluorescence
MCF‐7 MCF‐7 1001
Beta‐Cathénine
Joue un rôle important dans l’adhésion
intercellulaire. Stabilise les molécules
d’actines
Cytokératine
Localisation spécifique dans les tissus
épithéliaux (Marquage des cellules
cancéreuses épithéliales)
Vimentine
Est fonction de l'agressivité et/ou
l'invasivité d'une tumeur
E‐Cadhérine
Protéines transmembranaires qui
jouent un rôle important dans
l'adhésion cellulaire
Préparations et photos réalisées par les élèves de l’option Bio(Gene)technologie 1 re C sous le microscope confocal de l’Université du Luxembourg
(Aide théorique et technique MM Tony Heurtaux et Paul Felten)