Rôle des vésicules extracellulaires dépendantes de la synténine dans le caractère souche des cellules cancéreuses

Thématique / Domaine / Contexte

Les cellules cancéreuses présentant des propriétés de cellules souches sont aujourd'hui largement reconnues comme des facteurs majeurs de résistance aux traitements et de rechute. Il a été démontré que les vésicules extracellulaires (VE) dérivées des cellules cancéreuses ou du microenvironnement tumoral favorisent le maintien des propriétés souches dans différents types de cancer. La synténine contrôle la biogenèse et la composition des VE. Des travaux antérieurs de notre équipe et d'autres équipes indiquent que la synténine régule le maintien des propriétés souches des cellules tumorales et pourrait ainsi contribuer à l'échec des traitements et à la résistance aux thérapies.

Objectifs

Notre objectif est d'étudier si, et comment, les vésicules extracellulaires dépendantes de la synténine sont nécessaires à la régulation du caractère souche des cellules cancéreuses, et si l'inhibition de la synténine pourrait constituer une stratégie efficace pour limiter la progression du cancer et la résistance aux traitements. Nous nous concentrerons sur le cancer du sein.

Méthode

1- Rôle de la synténine dans le caractère souche des cellules cancéreuses du sein : nous étendrons nos résultats précédents obtenus avec le modèle cellulaire de cancer du sein MCF7, à d’autres modèles de cancer du sein, tels que MDA-MB-231, SUM159 et autres. L’inhibition de la synténine sera réalisée soit par manipulation génétique (KO médié par CRISPR-Cas9, siRNA), soit chimiquement par traitement avec notre inhibiteur de la synténine, SyntOFF. Les cellules souches cancéreuses du sein seront identifiées grâce à leur activité ALDH (substrat fluorescent ALDEFLUORT™ +/- CD44+/CD24-) et/ou leur capacité à former des mammosphères

2- Analyse de l'implication des VE dépendantes de la synténine dans le transfert de propriétés souches aux cellules non-CSC : les cellules non-CSC (cellules ALDH-négatives triées par FACS) seront traitées avec un milieu de culture conditionné (CCM) ou un CCM appauvri en VE, ou des VE purifiées, collectées à partir de cellules avec une synténine fonctionnelle ou non fonctionnelle (KO, siRNA ou SyntOFF), suivie d'une analyse du potentiel souche des cellules traitées. En parallèle, nous examinerons également si le sécrétome dépendant de la synténine est capable de protéger les cellules contre la radiothérapie et les thérapies cytotoxiques standard telles que les taxanes et les anthracyclines, la résistance aux thérapies étant intimement liée aux CSC.

3- Déchiffrage des voies de signalisation impliquées : identification de la composition protéique des cellules/sécrétome/VE produites par des cellules avec la synténine fonctionnelle ou non fonctionnelle par spectrométrie de masse ; le contenu en miRNA des VE sera également déterminé.

Theme / Field / Context

Cancer cells with stem cell-like properties are now widely recognized as major contributors to treatment resistance and relapse. Extracellular vesicles (EV) derived from cancer cells or from the tumor microenvironment have been shown to promote stemness in different types of cancer. Syntenin controls EV biogenesis and their composition. Previous work from the team and from others indicate that syntenin regulates the stemness of tumor cells and thus could contribute to treatment failure and resistance.

Objectifs

We aim to investigate whether, and how, syntenin-dependent EV are required for the regulation of cancer cell                    stemness, and if syntenin inhibition could be a valuable strategy to limit cancer progression and resistance to treatment. We will focus on breast cancer.

Method

1- Role of syntenin in breast cancer cell stemness : we will extend our previous results obtained with the MCF7 breast cancer cell model to other breast cancer models, such as MDA-MB-231, SUM159 and others. Syntenin will be inhibited either by genetic manipulation (CRISPR-Cas9 mediated KO, siRNA) or chemically through treatment with our home-made syntenin inhibitor, SyntOFF. Breast CSC will be identified thanks to their ALDH activity (fluorescent substrate ALDEFLUOR^TM +/- CD44+/CD24-) and/or their capacity to form mammospheres.

2- Analysis of the implication of syntenin-dependent EV in the transfer of stemness to non-CSC cells : non-CSC cells (ALDH-negative FACS-sorted cells) will be treated with conditioned culture medium (CCM) or CCM depleted of EV, or purified EV, collected from cells with functional syntenin or unfunctional syntenin (KO, siRNA or SyntOFF), followed by analysis of stemness potential of treated cells. In parallel, we will also address whether syntenin-dependent secretome is able to protect cells against radiotherapy and cytotoxic standard-of-care therapies such as taxanes and anthracyclines, resistance to therapies being intimately linked to CSC.

3- Deciphering of the signaling pathways involved : identification of the protein composition of cell/secretome/EV produced by cells with functional or unfunctional syntenin by mass spectrometry ; miRNA content of EV will also be determined

Laboratoire d'accueil:

L'équipe "Vésicules Extracellulaires : Mécanismes de Signalisation et Ingénierie Thérapeutique" dirigée par Pascale Zimmermann fait partie du Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille (CRCM), qui regroupe plusieurs équipes travaillant sur la plasticité et la résistance aux traitements du cancer du sein. Le CRCM entretient des liens étroits avec l'Institut Paoli Calmettes. L'équipe de Pascale Zimmermann est une équipe internationalement reconnue dans le domaine des vésicules extracellulaires et bénéficie du soutien financier de la Ligue contre le cancer (équipe labellisée) et de l'ANR.

The team "Extracellular Vesicles : from Signaling Mechanisms to Therapeutic engineering" dirigée par Pascale Zimemrmann is part of the Cancer Research Center of Marseille (CRCM) comprising several teams working on breast cancer plasticity and resistance to treatment. CRCM has a strong link with the Institut Paoli Calmettes hospital. The team of Pascale Zimmermann is an internationally recognized team in the field of extracellular vesicles and receives financial support from la Ligue Contre le Cancer (équipe labelisée) and ANR.

Qualités requises : esprit critique, rigueur, curiosité et capacité à travailler rapidement de manière autonome. Capacité à travailler en groupe, à écouter et à partager les tâches. Solide expérience en culture cellulaire, analyses biochimiques standards (Western blot, IP, RT-PCR, cytométire de flux). Parler couramment l'anglais serait un atout.

Required qualities: critical thinking, rigor, curiosity, and the ability to work quickly independently. Ability to work collaboratively, listen to others, and share tasks within a team. Solid experience in cell culture and standard biochemical analyses (Western blot, IP, RT-PCR, flow cytometry). Fluency in English would be an asset.