Thèse Impact de la Lamine B1 sur le Mécanisme d'Allongement Alternatif des Télomères Alt dans les Cancers H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Life Sciences and Health École doctorale : Cancérologie : Biologie - Médecine - Santé Laboratoire de recherche : Stabilité génétique, Cellules Souches et Radiations Direction de la thèse : Gaëlle PENNARUN ORCID 0000000198819345 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-03T23:59:59 Les télomères, extrémités des chromosomes protégées par le complexe protéique Shelterin, sont essentiels au maintien de la stabilité du génome. Leur atteinte peut conduire à une instabilité génomique et à la tumorigenèse. Alors qu'une grande majorité des cellules cancéreuses utilisent la télomérase pour maintenir leurs télomères, 10-15% des tumeurs possèdent un mécanisme alternatif d'allongement des télomères, basé sur la recombinaison homologue (RH). L'enveloppe nucléaire (EN) joue un rôle important dans ce mécanisme chez la levure. Cependant, chez les mammifères, ce lien demeure peu exploré et l'ancrage des télomères à l'EN aurait un eet inhibiteur sur les recombinaisons télomériques. Une altération du niveau de lamine B1, un des constituants majeurs de l'EN, est observée dans le cancer, et est corrélée à l'agressivité tumorale dans différents types de cancers, dont ceux où la prévalence du phénotype ALT est élevée. Le laboratoire LREV a montré que la surexpression de lamine B1 induisait une instabilité télomérique en interférant de façon directe avec TRF2, protéine clé du Shelterin, dans les cellules normales et télomérase-positives. De manière intéressante, nos données préliminaires suggèrent que la dérégulation de la lamine B1 pourrait affecter le mécanisme ALT.

Le projet de thèse visera à caractériser l'impact de la dérégulation de la lamine B1 sur les cellules tumorales ALT. De manière intéressante, TRF2 joue un rôle important dans la régulation du mécanisme ALT. En outre, la lamine B1 est impliquée dans la régulation de la RH. Ainsi la dérégulation de la lamine B1 en altérant le shelterin et/ ou des facteurs clés de la RH pourrait impacter le mécanisme ALT. Ces diérentes hypothèses seront explorées afin de préciser les potentiels mécanismes. Les conséquences de ces dérégulations sur la stabilité télomérique et chromosomique des cellules ALT ainsi que leur devenir cellulaire seront également évalués.

Ce projet permettra de mieux comprendre le rôle de l'enveloppe nucléaire, en particulier de la lamine B1, dans la régulation du mécanisme ALT et les conséquences de son altération sur le devenir des cellules tumorales ALT, qui sont particulièrement fréquentes dans les cancers pédiatriques.
Les lamines sont les constituants majeurs de l'enveloppe nucléaire et sont impliquées dans diérents processus cellulaires dont la réplication de l'ADN, la réparation de l'ADN, la régulation de l'organisation de la chromatine et la mitose. La lamine B1, est une des lamines majeures de l'enveloppe nucléaire qui est exprimée de façon quasi-ubiquitaire depuis le développement embryonnaire et tout au long de la vie (pour revue, Wong et al. 2022). De façon importante, une dérégulation de la lamine B1, principalement une augmentation, a été observée dans de nombreux types de cancer et une corrélation positive entre le niveau élevé de lamine B1 et l'agressivité des tumeurs a été rapportée pour plusieurs d'entre eux (pour revue, Evangelisti et al. 2022). Ces données suggèrent que l'altération de la lamine B1 peut influencer la tumorigenèse, bien que les mécanismes sous-jacents et les conséquences de ces observations restent en partie à élucider. Des données de la littérature suggèrent l'existence de liens étroits entre les lamines et la maintenance des télomères (pour revue, Pennarun et al. 2023). Ces derniers, qui constituent les extrémités des chromosomes, sont constitués du motif d'ADN répété TTAGGG, suivi d'une extension 3' simple brin et adoptent une conformation protégée dite en boucle « T » stabilisée par un complexe protéique spécifique, le shelterin (pour revues, Nassour et al. 2021 ; de Lange, 2018). La maintenance des télomères est essentielle pour la préservation de la stabilité du génome et détermine la capacité proliférative des cellules. Les télomères jouent le rôle d'horloge mitotique dans les cellules somatiques normales. En eet, les télomères raccourcissent après chaque division cellulaire - en raison notamment de l'incapacité de l'ADN polymérase de répliquer complètement les extrémités de l'ADN et de l'action de nucléases pour régénérer l'extrémité télomérique simple brin - jusqu'à atteindre une taille critique où la cellule arrête de se diviser et entre en sénescence. La vaste majorité des cellules cancéreuses (85%) échappe à ce phénomène en réactivant une enzyme spécialisée, la télomérase, qui permet de stabiliser la longueur des télomères et participe à conférer aux cellules cancéreuses une capacité de prolifération illimitée. Cependant, 10 à 15 % des tumeurs maintiennent leurs télomères en utilisant un mécanisme indépendant de la télomérase, basé sur la recombinaison homologue (RH), appelée mécanisme alternatif d'allongement des télomères (ALT) (Claude et al. 2020 ; Clatterbuck Sopper 2023). De façon intéressante la lamine B1 est retrouvée dérégulée dans des cancers à forte prévalence de ALT. En particulier, une corrélation positive entre le niveau de lamine B1 et un mauvais pronostic clinique a été rapporté dans les gliomes, cancers pour lesquels la prévalence du phénotype ALT est d'environ 30%. L'impact de la dérégulation de lamines B1 sur les cellules cancéreuses ALT n'est à ce jour pas connue. Il apparait donc important d'étudier le rôle de la lamine B1 dans le phénotype ALT.Chez la levure, il a été rapporté que l'enveloppe nucléaire joue un rôle important dans le mécanisme de maintien des télomères par le ALT (Churikov et al. 2016). Chez les mammifères, l'impact de l'enveloppe nucléaire sur le ALT est encore peu connu. De façon intéressante, la lamine B1 a été impliquée dans la régulation de la recombinaison homologue (RH) par plusieurs équipes dont le laboratoire LREV (Liu et al. 2015 ; Butin-Israël et al. 2015 ; Fontanilla et al. in prep). En lien avec les télomères, le laboratoire LREV a montré que l'augmentation de lamine B1 engendre une instabilité télomérique en interférant avec le complexe shelterin dans les cellules humaines dans les cellules normales et lignées cellulaires télomérase-positives (Pennarun et al. 2021). En effet, la lamine B1 interagit avec TRF2 et sa surexpression induit sa relocalisation à l'enveloppe nucléaire, générant des télomères déprotégés et une instabilité subséquente des télomères marquée par des fusions télomériques et des pertes de télomères. Le phénotype peut être restauré en augmentant le niveau de la protéine TRF2, suggérant qu'une séquestration de TRF2 par la lamine B1 est à l'origine de ce phénotype. De façon intéressante il a été rapporté que TRF2 joue un rôle important dans le mécanisme ALT et qu'une altération de TRF2 a des conséquences fonctionnelles sur le ALT (Stagno D'Alcontres M et al. 2007 ). Ainsi La dérégulation de la lamine B1 en affectant la protéine TRF2 et/ ou des acteurs de la RH pourrait avoir un impact sur la régulation du mécanisme ALT.Il apparait donc important d'étudier le rôle de la lamine B1 dans le phénotype ALT.
Le projet de thèse comportera 4 volets principaux :
1) Evaluer l'impact de la dérégulation de la lamine B1 sur différentes caractéristiques du phénotype ALT ;
2) Caractériser le rôle de la lamine B1 dans le mécanisme ALT en particulier ses interactions avec des facteurs clés du mécanisme ALT;
3) Etudier les conséquences de la dérégulation de la lamine B1 sur le devenir cellulaire des cellules tumorales ALT en comparaison avec d'autres modèles cellulaires (cellules normales et cellules télomérase-positives) ;
4) Enfin, évaluer les corrélations in silico entre les niveaux d'expression de la lamine B1 et le phénotype ALT dans des bases de tumeurs publiques mais également sur des échantillons de tumeurs dans le cadre d'une collaboration établie. Ce projet fera appel à des techniques de biologie cellulaire (transfections cellulaires, immunofluorescence, Proximity ligation Assay, microscopie en temps réel, cytométrie en flux...), de biologie moléculaire et biochimie (C-circle Assay, Western-Blot, GST pull-down, co-immunoprécipitaion, double-hybride...), de cytogénétiques (Caryotypes, FISH, Co-FISH, ALT-FISH,) et de biophysique (collaboration avec Dr. Sophie Zinn-Justin, i2BC). Ces recherches bénéficieront de l'environnement scientifique et technologique au sein de l'DRCM et de diérentes collaborations nationales et internationales.

Master 2 Recherche
Un (e) candidat (e) hautement motivé (e), rigoureux (se) et ayant un bon esprit d'équipe est recherché. Une candidature d'un étudiant qui envisage de poursuivre sa carrière dans la recherche académique ou privée sera privilégiée. Le candidat devra avoir de solides connaissances en biologie cellulaire et moléculaire. Des connaissances relatives à la stabilité du génome, en particulier sur les mécanismes de réparation de l'ADN, et à la cancérologie seront appréciées.