Thèse Conséquences de l'Expression du Gène de Fusion Tel-Aml1 dans des Sous-Populations Originales de Progéniteurs Hémato-Lymphoïdes Précoces Humains Vers une Nouvelle Hypothèse de la Cellule d'Or 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 : Rima HADDAD ORCID 000000017040843X Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-03T23:59:59 La Leucémie aiguë lymphoblastique B (LAL-B) pédiatrique porteuse de la translocation chromosomique t(12 ;21) TEL-AML1 est classiquement considérée comme trouvant son origine in utero, au cours de l'ontogenèse de l'hématopoïèse.
Le gène de fusion TEL-AML1 s'exprime dans une cellule d'origine dont on ne connaît pas l'identité, induisant la mise en place d'étapes pré-leucémiques, inaccessibles chez le patient.
Les études sur le sujet, essentiellement basées sur des échantillons de patients au diagnostic de la leucémie et sur des modèles murins, limitent nos connaissances actuelles sur les étapes pré-leucémiques de la pathologie.
Notre hypothèse de travail est que des sous-populations spécifiques de progéniteurs hématopoïétiques foetaux sont des cibles privilégiées des translocations chromosomiques responsables des LAL-B pédiatriques d'origine prénatale.
Le projet vise à identifier des candidats à la fonction de cellules d'origine des phases initiales de la pré-leucémie TEL-AML1 (+). Nous nous focaliserons sur des progéniteurs hémato-lymphoïdes originaux, tels que les HSPC, MPP, LMP, LMPP et Pro-B isolés du foie foetal, de la moelle osseuse foetale et du sang de cordon ombilical. Ces cellules seront transduites avec un vecteur d'expression codant TEL-AML1, pour explorer l'activité différentielle du gène de fusion, sur le potentiel de différenciation lymphoïde in vitro et in vivo et à l'échelle moléculaire.
Cette étude permettra de proposer un modèle inédit de développement des étapes pré-leucémiques TEL-AML1 (+) ex vivo, en fonction des compartiments hémato-lymphoïdes précoces ontogénétiquement régulés. Elle contribuera à apporter une meilleure connaissance de la maladie dans ses stades précoces et fournira de nouveaux outils en onco-hématologie pédiatrique.
En matière de recherche sur le cancer, il est conventionnellement admis que le développement d'un clone malin nécessite l'accumulation multi-étapes de lésions génétiques, indépendantes et complémentaires, permettant d'envisager, dans les stades les plus initiaux du développement pathologique, l'établissement d'un état pré-cancéreux.
Dans un contexte de compréhension du développement pré-leucémique faisant suite à un premier réarrangement chromosomique, l'origine cellulaire précise des translocations dans la hiérarchie des cellules souches et progéniteurs du système hématopoïétique est difficile à déterminer, d'autant plus que l'impact fonctionnel de la translocation et l'expansion clonale qui en résulte peuvent se produire en aval du point d'origine de la translocation. La plupart des cas de leucémies aiguës myéloblastiques (LAM) de l'adulte, ainsi que de leucémie myéloïde chronique, proviennent de cellules souches/progénitrices lympho-myéloïdes, mais les LAM et leucémies aiguës lymphoblastiques (LAL) du nourrisson et de l'enfant, pourraient provenir de cellules souches ou progéniteurs plus engagés vers une lignée cellulaire spécifique et actifs au début de l'ontogenèse du système hématopoïétique (Inaba et al., Lancet 2013) (Alonso-Pérez, Galant et al., Molecular Cancer 2024).
La LAL à précurseurs B (LAL-B), représente jusqu'à 85% des LAL du nourrisson et de l'enfant avec un pic d'incidence entre 2 et 5 ans (Inaba et al., Lancet 2013). C'est une hémopathie maligne clonale caractérisée par une accumulation de cellules B précoces (Pré-B) (Inaba et al., Lancet 2013).
La LAL-B pédiatrique est fréquemment attribuée à un clone pré-leucémique porteur d'une lésion génétique pré-natale (Mori et al., PNAS 2002). Après la naissance, les clones pré-leucémiques peuvent acquérir des mutations secondaires et évoluer vers une leucémie associée à ses manifestations cliniques (Inaba et al., Lancet 2013). Cela suggère que le microenvironnement hématopoïétique foetal humain et/ou les cellules hématopoïétiques foetales présentent des états permissifs à l'initiation de la leucémogénèse B précoce.
Parmi les acteurs moléculaires impliqués dans l'hémato-lymphopoïèse B précoce, certains sont associés à des lésions génétiques pré-leucémiques occasionnées par des translocations chromosomiques telles que t(4 ;11) MLL-AF4, t(12 ;21) TEL-AML1, t(1 ;19) E2A-PBX1, et t(9 ;22) BCR-ABL1/ « Philadelphia » (Ph) ou « Ph-like » (Inaba et al., Lancet 2013).
Les LAL positives à la fusion TEL-AML1 (également connue sous le nom de ETV6-RUNX1) représentent 25 à 30 % de toutes les LAL pédiatriques. Le gène de fusion TEL-AML1, généré par la translocation chromosomique t(12;21)(p13;q22), est considéré dans le processus de transformation leucémique, comme une anomalie cryptique initiale nécessaire mais pas suffisante pour l'induction clonale de la LAL-B pédiatrique (Mori et al., PNAS 2002; Zelent et al., Oncogene 2004). Il est aujourd'hui admis que la lésion primaire est acquise in utero, au cours de l'hématopoïèse foetale et induit l'établissement d'un état pré-leucémique (Marshall et al., Nat reviews Cancer 2014).
A ce jour, la cartographie de l'état pré-leucémique induit par TEL-AML1 seul est incertaine. L'ensemble des données de la littérature sur ce sujet sont essentiellement basées sur l'analyse d'échantillons de patients t(12 ;21) au diagnostic de la leucémie (Inaba et al., Lancet 2013; Castor et al., Nat Medicine 2005; Hong et al., Science 2008) . De plus l'établissement du développement leucémique in vivo dans des modèles murins7 ou PDX (patient-derived xenograft) (Castor et al., Nat Medicine 2005; Hong et al., Science 2008), ne rend pas compte de l'identité de la cellule d'origine de la translocation, et ne permet pas d'en déduire une modélisation ex vivo de la phase pré-leucémique TEL-AML1(+), limitant nos connaissances actuelles sur les étapes précoces de la lymphopoïèse pathologique TEL-AML1(+).
En d'autres termes, la (les) cellule(s) d'origine, siège du réarrangement oncogénique TEL-AML1 au cours de l'ontogenèse de l'hématopoïèse humaine, reste(nt) à déterminer, de même que les conséquences de l'expression de TEL-AML1 dans ces cellules particulières.

Hypothèses
La translocation t(12 ;21) implique la fusion de 2 facteurs de transcription majeurs de l'hématopoïèse embryonnaire et adulte : TEL, un répresseur transcriptionnel et AML1, un activateur transcriptionnel. Ces deux gènes sont exprimés dans des cellules souches et des progéniteurs plus matures. Des modèles murins de leucémogenèse établis à partir de progéniteurs hématopoïétiques précoces transduits avec Tel-Aml1 ont montré que ce transgène induit une augmentation de la proportion de cellules Pro-B précoces et tardifs suggérant que l'expression forcée de la protéine de fusion Tel-Aml1, agissant comme répresseur transcriptionnel global, est cruciale pour restreindre la différenciation vers le lignage B 7. (Tsuzuki et al., PNAS 2004).
Au cours de l'ontogenèse de l'hémato-lymphopoïèse humaine, nos précédents travaux ont montré que le foie foetal (FF) et la moelle osseuse foetale (MOF) sont à l'origine du développement des cellules B précoces (Haddad et al., Immunity 2006). En particulier, nous avons mis en évidence des progéniteurs lympho-myéloïdes (LMP, CD34+CD45RA+Lin-), Pro-B précoces (CD34+CD45RA+CD10+CD19-) et Pro-B tardifs (CD34+CD45RA+CD10+CD19+) dans le FF, entre 6 et 10 semaines de développement (soit avant l'initiation de l'hématopoïèse médullaire). Ces cellules existent aussi dans la MOF entre 10 et 32 semaines de développement, de même que dans le sang de cordon ombilical (SCO) (Haddad et al., Immunity 2006; Haddad et al., Blood 2004). De plus nous avons montré l'émergence ex vivo de progéniteurs multi-lymphoïdes à partir des cellules souches embryonnaires humaines, permettant de récapituler les étapes initiales de la lymphopoïèse humaine observée dans les tissus hématopoïétiques foetaux et néo-nataux (Larbi et al., PlosOne 2012; Larbi et al., Stem Cells and Development 2014). Dans le même temps, des progéniteurs lymphoïdes multipotents humains, les lymphoid primed multipotent progenitors (LMPP) de phénotype CD34+CD45RA+CD62L+Lin-, ont été identifiés dans la MO post-natale et proposés comme précurseurs immédiats des Pro-B précoces CD34+CD45RA+CD10+CD19- (Kohn et al., Nat Immunology 2012). Récemment nous avons montré que les LMPP, également retrouvés dans le SCO, sont sensibles à un microenvironnement hypoxique (Chabi et al., Cell Reports 2019), une propriété intrinsèque au compartiment hémato-lymphoïde, notamment au cours de l'ontogenèse.
L'hypothèse de travail du projet présenté est que des sous-populations spécifiques de progéniteurs hémato-lymphoïdes (PHL) précoces humains des différents tissus hématopoïétiques foetaux (FF, MOF) et néonataux (SCO) sont, au cours de l'ontogénèse de la lymphopoïèse humaine, des cibles préférentielles de la fusion TEL-AML1. Nous souhaitons établir un modèle ex vivo pertinent et robuste des phases initiales de la transformation B précoce TEL-AML1(+) pouvant récapituler le développement pré-leucémique inaccessible chez le jeune patient.

Nos objectifs sont :
- identifier les progéniteurs foetaux précoces, potentiels candidats à la transformation par TEL-AML1,
- intégrer ces cellules à une séquence d'étapes cellulaires récapitulant l'état pré-leucémique pour créer une modélisation de la maladie dans ses étapes initiales et
- découvrir des acteurs moléculaires précoces régulés par TEL-AML1 susceptibles de représenter des cibles thérapeutiques d'intérêt ou des marqueurs pertinents pour la stratification des stades de la pathologie.
Plus précisément, sur la base de nos travaux antérieurs sur les étapes précoces de la lymphopoïèse humaine normale (Haddad et al., Immunity 2006; Haddad et al., Blood 2004; Larbi et al., PlosOne 2012; Larbi et al., Stem Cells and Development 2014; Chabi et al., Cell Reports 2019; Haddad et al., Leukemia 2007; Haddad et al., Stem Cells 2008), nous nous attacherons à caractériser, sur un plan fonctionnel et moléculaire, le développement lymphoïde B des progéniteurs hémato-lymphoïdes (PHL) foetaux, rendus positifs au gène de fusion TEL-AML1 par transduction lentivirale. Notre travail s'articulera autour de 2 composantes majeures :
1) la caractérisation phénotypique et fonctionnelle des PHL TEL-AML1(+) au cours de la différenciation lymphoïde in vitro et in vivo dans des niches humanisées « ossicules ».
2) la caractérisation moléculaire des PHL TEL-AML1(+) par l'étude de la cartographie chromatinienne.
Cette approche de biologie intégrative des PHL humains TEL-AML1(+), propose un éclairage nouveau et original, par une voie encore inexplorée du processus de transformation leucémique lymphoblastique B précoce chez l'enfant. En intégrant la composante ontogénétique humaine, notre étude vise à établir des avatars pré-leucémiques TEL-AML1(+) ex vivo, d'intérêt en recherche fondamentale et pré-clinique dans le champ de l'onco-hématologie pédiatrique.

rigueur, précision, autonomie, proactivité, connaissance en biologie des cellules sanguines (aux niveaux cellulaire et moléculaire), maîtrise de outils informatiques (bureautique), clarté dans la communication rédactionnelle et orale