Ce projet serait sous la direction de : Jean-Marc GOMBERT

Unité de recherche : IRMETIST

École doctorale : Rosalind Franklin – Énergie, Environnement, Bio santé

Intitulé du sujet :

Modifications du microenvironnement médullaire dans le myélome multiple : rôle des exosomes dans l’angiogenèse tumorale et la perte de l’immunosurveillance

Bone marrow microenvironment in multiple myeloma: involvement of exosomes in tumour angiogenesis and in loss of immunosurveillance

Début de thèse :  à partir du 01/10/2022

Mots clés : Myélome multiple, Microenvironnement médullaire , Exosomes, Myeloid Derived Supressor Cells (MDSC), Angiogenèse, Signalisation
Résumé

Le myélome multiple (MM) est caractérisé par la prolifération clonale de plasmocytes (Pc) tumoraux dans la moelle osseuse (MO).
Les données suggèrent que la perturbation de la niche ou microenvironnement médullaire (MEM) est impliquée dans la progression vers le MM, par le biais d’un remodelage vasculaire et de la perte de l’immunosurveillance.
Notre hypothèse est que la dérégulation de la communication des Pc avec le MEM, via la production d’exosomes, induit l’angiogenèse tumorale et la différenciation de Myeloid Derived Supressor cells (MDSC) impliquées dans la perte de l’immunosurveillance antitumorale au cours du MM.

Multiple myeloma (MM) is characterised by the clonal proliferation of tumour plasma cells (Pc) in the bone marrow (BM).
Data suggest that disruption of the bone marrow niche or microenvironment (BMM) is involved in the progression to MM, through vascular remodelling and loss of immunosurveillance.
Our hypothesis is that deregulation of Pcs communication within the MEM, via exosomes production, induces tumour angiogenesis and differentiation of Myeloid Derived Supressor Cells (MDSC) involved in the loss of antitumour immunosurveillance during MM.

Contexte et problématique :

Au sein du MEM, les Pc tumoraux de MM sont susceptibles de modifier la niche par la production d’exosomes. Les exosomes des Pc contiennent des molécules, ligands ou récepteurs, qui vont induire l’angiogenèse tumorale ainsi que la différenciation des MDSC, impliquées dans la perte de l’immunosurveillance dans les cancers. Les MDSC ont par ailleurs des rôles trophiques dans le maintien des niches tumorales et la prolifération des Pcs. La caractérisation des exosomes produits par les Pc permettrait d’identifier de façon précise les molécules impliquées et leur impact dans ces modifications du MEM.

Within the MEM, MM tumour Pc are known to modify the niche through the production of exosomes. Pcs derived exosomes contain molecules, ligands or receptors, involved in tumour angiogenesis as well as differentiation of MDSCs, responsible for the loss of immunosurveillance in cancers. These MDSC also have trophic roles in the maintenance of tumour niches and the proliferation of Pc. The characterisation of exosomes produced by Pc would allow the precise identification of the molecules involved and their impact in modifications of the MEM.

Description du sujet :

En collaboration avec le Pr Leleu, nous aurons accès aux moelles osseuses des patients MM suivis dans le service d’Hématologie oncologique-Thérapies cellulaires du CHU de Poitiers.
Dans un premier temps, nous réaliserons une analyse phénotypique des plasmocytes de lignées de MM ou issus de MO de patients MM ou donneurs sains, afin de caractériser et d’identifier des molécules de signalisation susceptibles d’être présentes au sein des exosomes.
Par la suite, nous isolerons et caractériserons les exosomes produits dans ces trois populations. Nous analyserons in vitro leurs effets sur la prolifération des Pc, sur l’angiogenèse et sur la différenciation de MDSC à partir de précurseurs myéloïdes de type monocytes.
Enfin, nous réaliserons l’analyse ex vivo des MDSC à partir des MO des patients et donneurs sains. Le statut de ces MDSC sera ensuite corrélé au statut des patients et au profils des exosomes que nous aurons déterminés.

In collaboration with Pr Leleu from the Haematology-Oncology-Cellular Therapy Department of the Poitiers University Hospital, we will have access to the bone marrow (BM) samples of MM patients.
First, we will perform a phenotypic analysis of plasma cells from MM cell lines or from BM of MM patients or healthy donors, in order to characterise and identify signalling molecules likely to be present within exosomes.
We will then isolate and characterise the exosomes produced in these three populations. We will analyse their in vitro effects on the proliferation of Pcs, on angiogenesis and on the differentiation of MDSC differentiated from monocyte-like myeloid precursors.
Finally, we will perform ex vivo analysis of BM MDSCS from patients and healthy donors. The status of these MDSC will then be correlated to the status of the patients and to the exosome profiles previously determined.

Méthodologie et mise en œuvre :

Les Pc seront isolés par tri magnétique CD138+ à partir des MO et caractérisés phénotypiquement en cytométrie de flux (FacsVerse ou Cytomètre spectral Aurora). Des aliquots seront congelés pour la préparation ultérieure d’exosomes de Pc.
Les exosomes des lignées, des Pc et des MO, seront isolés par ultracentrifugation, identifiés au Nanosight et caractérisés phénotypiquement (expression des tétraspanines et composants moléculaires). Leurs effets seront évalués sur la prolifération des Pc (lignées et cellules de patients) ainsi que sur l’angiogenèse et la différenciation des monocytes en cellules MDSCS. Ces derniers proviendront de monocytes isolés par tri magnétique de cellules mononucléées sanguines.

Pc will be isolated by CD138+ magnetic sorting from bone marrow and phenotypically characterised by flow cytometry (FacsVerse or Aurora Spectral Cytometer). Aliquots will be frozen for subsequent preparation of Pc exosomes.
Exosomes from Pc, cell lines and BM will be isolated by ultracentrifugation, identified by Nanosight and phenotypically characterised (tetraspanin expression and molecular components). Their effects will be evaluated on cell lines and Pc from patients for proliferation, as well as angiogenesis and differentiation of monocytes into MDSC. The latter will be derived from monocytes isolated by magnetic sorting of blood mononuclear cells.

Profil recherché :

Le candidat doit maîtriser les techniques de culture cellulaire, de préparation et caractérisation des Pc (tri magnétique, analyse en cytométrie en flux), de préparation et caractérisation d’exosomes (ultracentrifugation, MET, Nanosight), ainsi que les techniques classiques de biochimie (Western-blot, immunofluorescence sur lames, immunohistochimie, qRT-PCR).

Contact pour plus d’informations et pour candidater jusqu’au 9 mai inclus :