Caractérisation fonctionnelle de variations génétiques dans PALB2, un gène de susceptibilité au cancer du sein

PALB2 (Partner And Localizer of BRCA2) est un gène de prédisposition au cancer du sein à forte pénétrance. En effet, les mutations pathogéniques dans PALB2 augmentent le risque de développer la maladie de 8 à 9 fois pour les porteuses de moins de 40 ans et de 3 à 4 fois au cours de leur vie. À ce jour, environ 200 variations de type faux sens localisées dans PALB2 ont été identifiées en clinique, chez des patientes atteintes d’un cancer du sein, mais très peu ont été caractérisées fonctionnellement. De plus, aucune méthode d’analyse fonctionnelle à grande échelle de ces variants de signification incertaine n’a été élaborée pour le moment. Par conséquent, les médecins et conseillers en génétique ne sont pas en mesure d’interpréter l’effet de ces variations en termes de risque et la prise de décision quant au suivi de ces porteuses, la communication de leur risque, la divulgation aux membres de la famille, le recours aux chirurgies préventives ou encore le choix des stratégies de traitement est complexe. La compréhension de l’effet des variations faux sens sur la fonction de PALB2 est donc indispensable pour leur classification et leur interprétation en clinique. PALB2 étant un médiateur de la réparation des cassures double-brin par recombinaison homologue, nous avons proposé d’établir une méthode systématique d’essais biochimiques et cellulaires, centrée sur la fonction de PALB2 dans la recombinaison homologue. Nous avons émis l’hypothèse que cette méthode de caractérisation fonctionnelle est suffisante pour classer ces variants comme bénins ou délétères pour la fonction de PALB2 dans la recombinaison homologue. Ainsi, au cours de mon doctorat, j’ai participé à la caractérisation fonctionnelle d’une centaine de variations faux sens ainsi qu’une mutation tronquante localisées dans PALB2. Nos travaux montrent que notre méthode systématique est pertinente pour la caractérisation fonctionnelle des variants de signification incertaine. En effet, nous avons identifié plusieurs variants faux sens qui présentent des défauts importants ou intermédiaires de recombinaison homologue et qui favorisent ainsi l’instabilité génomique et la carcinogénèse. Enfin, nous avons montré que le score de formation de foyers RAD51 est un bon marqueur des tumeurs de cancer du sein avec des défauts de recombinaison homologue sensibles aux traitements basés sur les inhibiteurs de PARP

A RAD51 assay feasible in routine tumor samples calls PARP inhibitor response beyond BRCA mutation.

Poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) inhibitors (PARPi) are effective in cancers with defective homologous recombination DNA repair (HRR), including BRCA1/2-related cancers. A test to identify additional HRR-deficient tumors will help to extend their use in new indications. We evaluated the activity of the PARPi olaparib in patient-derived tumor xenografts (PDXs) from breast cancer (BC) patients and investigated mechanisms of sensitivity through exome sequencing, BRCA1 promoter methylation analysis, and immunostaining of HRR proteins, including RAD51 nuclear foci. In an independent BC PDX panel, the predictive capacity of the RAD51 score and the homologous recombination deficiency (HRD) score were compared. To examine the clinical feasibility of the RAD51 assay, we scored archival breast tumor samples, including PALB2-related hereditary cancers. The RAD51 score was highly discriminative of PARPi sensitivity versus PARPi resistance in BC PDXs and outperformed the genomic test. In clinical samples, all PALB2-related tumors were classified as HRR-deficient by the RAD51 score. The functional biomarker RAD51 enables the identification of PARPi-sensitive BC and broadens the population who may benefit from this therapy beyond BRCA1/2-related cancers