Soutenance de thèse de SARA BERRADA

Un pontage inter-brin (PIB) est une lésion covalente entre deux nucléotides situés sur les brins opposés de l’ADN. Ce lien physique bloque la séparation des deux brins de l’ADN, ce qui inhibe les mécanismes de réplication et de transcription des cellules. De par ce mode d’action les agents inducteurs de PIBs sont fortement toxiques pour les cellules qui prolifèrent anormalement ce qui en fait des médicaments très efficaces pour le traitement de cancer. Cependant, leur utilisation est limitée par l’apparition d’effets secondaires sévères. Environ 1/3 des patients présentent une défaillance d’organes dus à une accumulation trop élevée de PIBs. Cela peut être provoqué par une capacité de réparation insuffisante chez ces patients qui se traduira par une mort des cellules saines lors d’une exposition aux PIBs et par la défaillance d’organes. Pour identifier l’origine de l’insuffisance de réparation chez ces patients, une connaissance exhaustive de la réparation des PIBs est nécessaire. A ce jour, de nombreuses voies et protéines de réparations ont été décrites, mais des étapes dans le processus de réparation restent incomprises. De plus, de nombreuses questions restent ouvertes comme ; comment et pourquoi une voie de réparation est-elle privilégiée? Les voies de réparation sont-elles toutes actives dans tous les organes ? Les voies de réparation collaborent-elles? Comment ? Une détection directe des PIBs permettrait de répondre à ces questions. Cependant les techniques actuellement disponibles souffrent de différentes limitations et une détection directe des PIBs, à l’échelle cellulaire et/ou dans les organes est nécessaire. Lors de ma thèse, j’ai modifié deux agents inducteurs de PIBs. L’un est couramment utilisé en chimiothérapie et le second a complété une phase II en essais clinique. J’ai démontré que ces agents modifiés présentent une cytoxicité et une capacité à induire des PIBs inchangés par rapport aux agents non modifiés. J’ai validé leur détectabilité par microscopie ainsi que par FACS et j’ai démontré qu’ils pouvaient être utilisés pour mesurer la réparation des PIBs dans différentes lignées cellulaires.

Inter-strand crosslink (ICL) are formed by covalent link between two nucleotides located on opposite strands of DNA. This physical link blocks the separation of the two strands of DNA, thereby inhibiting the replication and transcription mechanisms of cells. Because of this mode of action, ICLs inducers are highly toxic to highly proliferating cells, making them very effective drugs for the treatment of cancer. However, their use is limited by the occurrence of severe side effects. About 1/3 of patients suffer from organ failure due to excessive accumulation of ICLs. This may be caused by insufficient repair capacity which will result in healthy cell death upon exposure to ICLs and organ failure. In order to identify the origin of insufficient repair in these patients, a comprehensive knowledge of ICLs repair is required. To date, many repair pathways have been described, but steps in the repair process are still unknown. Moreover, many questions remain open such as; how and why is a repair pathway selected? Are all repair pathways active in all organs? Do the repair pathways work together? How do they work together? A direct detection of ICLs would allow to answer these questions. However, the currently available techniques suffer from various limitations and a direct detection of ICLs, at the cellular level and/or in organs, is challenging. During my thesis, I modified two ICLs inducing agents. One is currently used in chemotherapy and the second one has completed a phase II clinical trial. I demonstrated that these modified agents show unchanged cytoxicity and ability to induce ICLs compared to unmodified agents. I validated their detectability by microscopy as well as by FACS and demonstrated that they could be used to measure ICL repair in different cell lines.