Pathologies thyroïdiennes et modèles in vitro: profils d'expression génique et phénotypes moléculaires

La thèse s’inscrit dans un projet de recherche global visant à caractériser les tumeurs thyroïdiennes sur le plan moléculaire, afin de mieux comprendre leur physiopathologie et afin d’identifier des biomarqueurs (signatures moléculaires) qui pourront être utilisés pour le diagnostic, le pronostic et leur traitement. Parmi celles-ci, nous distinguons les adénomes autonomes (AA) et folliculaires (FTA) tumeurs bénignes encapsulées, et les carcinomes, tumeurs malignes. Ceux-ci sont eux-mêmes subdivisés en carcinomes différenciés, folliculaires (FTC) ou papillaires (PTC), et peuvent évoluer en carcinomes anaplasiques (ATC), totalement dédifférenciés. Un autre type de tumeurs bénignes différenciées, très rares, existe: l’hyperthyroïdie non auto-immune familiale (FNAH). Ces tumeurs sont causées pour la plupart par des mutations qui activent de manière constitutive des cascades de signalisation, essentiellement la cascade de l’AMPc et la cascade des MAPK. Le but de notre thèse était de valider un système expérimental in vitro des PTC, d’étudier les profils d’expression génique des FNAH et de les comparer avec ceux des AA, et de définir les profils ARNm et miRNA des ATC pour les comparer à ceux des PTC pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles. Pour réaliser ces objectifs, nous avons utilisé la technologie des microarrays qui permet d’analyser simultanément l’expression de milliers de gènes dans différentes conditions. Nous avons donc utilisé une approche multidisciplinaire alliant une partie expérimentale et une partie bioinformatique.<p><p>La première partie du travail a consisté à réaliser un modèle d’étude in vitro pour caractériser les PTC au niveau moléculaire. A cet effet, des cultures primaires de thyrocytes ont été traitées avec de l’EGF et du sérum pendant différents temps (1,5h, 3h, 16h, 24h et 48h) ce qui stimule la cascade des MAPK, activée constitutivement dans les PTC. Nous avons hybridé sur des lames microarrays maison les différents échantillons et nous avons montré que les cultures primaires stimulées pendant des temps longs (24h et 48h) ont des profils d’expression génique qui ressemblent à ceux des PTC et constituent donc un bon modèle d’étude de cette tumeur. <p><p>La seconde partie a pour objectif de définir les phénotypes moléculaires et fonctionnels des FNAH et de les comparer aux AA. Ces deux pathologies résultent d’une mutation dans le récepteur de la TSH (TSHR) activant de manière constitutive la cascade de l’AMPc. Dans le cas des FNAH, la mutation est héréditaire et toute la glande est affectée contrairement aux AA où la mutation survient plus tard, généralement à l’âge adulte, et où seule une partie de la glande est affectée. Nous avons comparé le profil d’expression génique des FNAH avec celui des AA, par hybridation sur des lames microarrays HEEBO. L’intégration de ces différentes données montre que les AA et les FNAH sont deux sous-types différents de la même maladie: l’hyperthyroïdie génétique. Les caractéristiques de chacun de ces sous-types dépendent de l’intensité de la mutation, du nombre de cellules initialement affectées et du stade de développement au moment duquel la mutation survient.<p><p>Dans la dernière partie de ce travail, nous avons caractérisé les ATC au niveau du profil d’expression des ARNm et des miRNA par hybridation respectivement sur lames Affymetrix ou sur lames miRNA maison et au niveau de leur état mutationnel du gène p53. Le profil d’expression génique des ATC a été comparé avec celui des PTC afin de mettre en évidence des gènes différentiellement exprimés entre les 2 types de cancers, que nous avons ensuite tenté d’invalider par siRNA, dans un modèle in vitro de lignée cellulaire thyroïdienne dérivée d’un ATC (8505C). Les résultats obtenus jusqu’ici ne sont malheureusement pas prometteurs. Le profil d’expression des miRNA nous a permis d’identifier une signature de 34 miRNA caractéristique des ATC.<p>Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiquesinfo:eu-repo/semantics/nonPublishe

Molecular signatures of anaplstic thyroid carcinomas

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mRNA Expression in Papillary and Anaplastic Thyroid Carcinoma: Molecular Anatomy of a Killing Switch

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ACLAME: A CLAssification of Mobile genetic Elements

The ACLAME database (http://aclame.ulb.ac.be) is a collection and classification of prokaryotic mobile genetic elements (MGEs) from various sources, comprising all known phage genomes, plasmids and transposons. In addition to providing information on the full genomes and genetic entities, it aims to build a comprehensive classification of the functional modules of MGEs at the protein, gene and higher levels. This first version contains a comprehensive classification of 5069 proteins from 119 DNA bacteriophages into over 400 functional families. This classification was produced automatically using TRIBE-MCL, a graph-theory-based Markov clustering algorithm that uses sequence measures as input, and then manually curated. Manual curation was aided by consulting annotations available in public databases retrieved through additional sequence similarity searches using Psi-Blast and Hidden Markov Models. The database is publicly accessible and open to expert volunteers willing to participate in its curation. Its web interface allows browsing as well as querying the classification. The main objectives are to collect and organize in a rational way the complexity inherent to MGEs, to extend and improve the inadequate annotation currently associated with MGEs and to screen known genomes for the validation and discovery of new MGEs

Genetic hyperthyroidism: hyperthyroidism due to activating TSHR mutations.

Three syndromes affecting the thyroid gland are described in the literature separately: familial nonautoimmune hyperthyroidism, sporadic congenital nonautoimmune hyperthyroidism, and autonomous adenomas. Recent studies have shown that these three syndromes are caused by similar activating mutations of the TSH receptor gene (TSHR), and that the consequences of these mutations on the physiology and gene expression of the thyroid are qualitatively, but not quantitatively, similar. The three syndromes and two suggested unrecognized variants are in fact facets of the same disease, genetic hyperthyroidism due to TSHR mutations, the expression of which depends on the intensity of activation, its timing, and on the number of affected cells.Journal ArticleResearch Support, Non-U.S. Gov'tReviewSCOPUS: re.jinfo:eu-repo/semantics/publishe

Molecular signature of anaplastic carcinomas

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Human cancer cell lines: Experimental models for cancer cells in situ? For cancer stem cells?

Established human cancer cell lines are routinely used as experimental models for human cancers. Their validity for such use is analyzed and discussed, with particular focus on thyroid tumors. Although cell lines retain some properties of the cells of origin, from the points of view of their genetics, epigenetics and gene expression, they show clear differences in these properties compared to in vivo tumors. This can be explained by a prior selection of initiating cells and a Darwinian evolution in vitro. The properties of the cell lines are compared to those of the postulated cancer stem cells and their use as models in this regard are discussed. Furthermore, other proper and possible uses of the cell lines are discussed.Journal ArticleResearch Support, Non-U.S. Gov'tReviewinfo:eu-repo/semantics/publishe

miRNA expression in anaplastic thyroid carcinomas.

Anaplastic thyroid carcinoma (ATC) is the most lethal form of thyroid neoplasia and represents an end stage of thyroid tumor progression. No effective treatment exists so far. In this study, we analyzed the miRNA expression profiles of 11 ATC by microarrays and their relationship with the mRNA expression profiles of the same 11 ATC samples. ATC show distinct miRNA expression profiles compared to other less aggressive thyroid tumor types. ATC show 18 commonly deregulated miRNA compared to normal thyroid tissue (17 downregulated and 1 upregulated miRNA). First, the analysis of a combined approach of the mRNA gene expression and of the bioinformatically predicted mRNA targets of the deregulated miRNA suggested a role for these regulations in the epithelial to mesenchymal transition (EMT) process in ATC. Second, the direct interaction between one of the upregulated mRNA target, the LOX gene which is an EMT key player, and a downregulated miRNA, the miR-29a, was experimentally validated by a luciferase assay in HEK cell. Third, we confirmed that the ATC tissue is composed of about 50% of tumor associated macrophages (TAM) and suggested, by taking into account our data and published data, their most likely direct or paracrine intercommunication between them and the thyroid tumor cells, amplifying the tumor aggressiveness. Finally, we demonstrated by in situ hybridization a specific thyrocyte localization of 3 of the deregulated miRNA: let-7g, miR-29a and miR-30e and we pointed out the importance of identifying the cell type localization before drawing any conclusion on the physiopathological role of a given gene.SCOPUS: ar.jinfo:eu-repo/semantics/publishe

Operative view.

<p>A. Normal vascular anatomoy of rat. B. Partial devascularization was done by ligating the left gastric artery and short gastric arteries. C. The esophageal-gastric junction was then incised around 50% of the circumference, leaving the small bridge of tissue at posterior part of esophagogastric junction. D. The esophagogastric anastomosis was sutured with interrupted 5–0 polypropylene sutures. E. Operative pictures after all procedures in operation group. F. After microPET imaging, the stomach was incised along the lesser curvature to obtain autoradiographic images.</p

Corrigendum to "Long-term EGF/serum-treated human thyrocytes mimic papillary thyroid carcinomas with regard to gene expression" [Exp. Cell Res. 313 (2007) 3276-3284] (DOI:10.1016/j.yexcr.2007.06.019)

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