Les Papillomavirus Humains à haut risque (HPV-HR) sont les agents étiologiques du cancer du col de l'utérus. Si une infection par un HPV-HR est nécessaire, elle n'est pas suffisante pour induire des lésions (pré)cancéreuses. Cette infection doit persister avec un même type d'HPV-HR durant plusieurs années pour conduire à l'apparition de lésions précancéreuses, et cette persistance peut être influencée par plusieurs facteurs liés à l'hôte (mise en place des réponses immunitaires), à l'environnement (tabagisme, parité...) ou au virus (génotype, charge virale, intégration virale). Ainsi, la détection d'un HPV-HR, même si elle permet d'identifier les femmes à risque, n'est pas suffisante pour prédire le développement de lésions cancéreuses du col de l'utérus. Il existe un lien étroit entre l'histoire naturelle du cancer du col de l'utérus et l'histoire naturelle de l'infection par HPV. Si l'histoire naturelle des lésions est bien décrite sur le plan histologique et cytologique, l'histoire naturelle de l'infection est encore mal connue. Or une meilleure compréhension de l'histoire de l'infection est nécessaire pour identifier des marqueurs pertinents permettant d'identifier les lésions prévalentes et incidentes du col de l'utérus. Pour mieux comprendre les mécanismes de l'infection, nous avons étudié certains paramètres viraux tels que le génotype, la charge virale et l'intégration de papillomavirus humains. Nous avons souhaité décrire l'évolution des facteurs viraux au cours de l'histoire naturelle des lésions et de définir leur implication dans l'évolution de l'infection vers le cancer du col de l'utérus qui est une conséquence rare de cette infection. Nous avons montré dans une première étude qu'HPV16 était le second génotype le plus prévalent dans les lésions de bas grade en France et que ce génotype pourrait être associé à des lésions de mauvais pronostic. Puis nous avons montré dans 2 études, menées sur 2 sites différents, que la charge virale et l'intégration du génome d'HPV16 étaient corrélées au grade de lésions précancéreuses et cancéreuses du col de l'utérus et que la charge virale permettait d'identifier les lésions prévalentes de haut grade. Par ailleurs, nous avons mené un travail de validation intersites de la technique de PCR temps réel permettant la détermination de la charge virale d'HPV16. Nous avons observé que la technique était robuste et que les variations de charges virales étaient minimes entre les deux sites, sous réserve qu'un soin particulier soit apporté à la conception des gammes d'étalonnage. Enfin, nous avons développé une technique de PCR temps réel duplex permettant la quantification simultanée de l'ADN d'HPV16 et 18 qui sont les génotypes les plus fréquemment retrouvés dans les cancers du col de l'utérus. La comparaison entre les résultats de charge virale obtenus en PCR duplex 16/18 et ceux obtenus en PCR simplex 18, a révélé que la PCR duplex était une méthode précise pour la quantification de l'ADN de ces 2 génotypes.

La mort cellulaire programmée est un processus physiologique basique regroupant de nombreux types de mort dont le principal est l'apoptose. Un défaut de mort cellulaire est fréquemment impliqué dans les développements précoces de cancer et la résistance tumorale aux chimio- et radio-thérapies. Une approche thérapeutique efficace consiste donc à restaurer ces voies de mort court-circuitées dans les cellules tumorales. Dans ce contexte, les protéines kinases sont des cibles prometteuses pour le développement de nouvelles drogues chimiothérapeutiques. Parmi elles, les protéines kinases C (PKC) sont impliquées dans de nombreuses voies de signalisation contrôlant la prolifération cellulaire, la différenciation mais aussi l'apoptose. La staurosporine (STS), un puissant inhibiteur de protéines kinases, dispose non seulement d'une forte activité anti-proliférative, mais est aussi capable d'activer l'apoptose de nombreuses lignées cellulaires tumorales. Des travaux précédents au laboratoire ont montré que la STS induit l'apoptose de lignées dérivées de cancer du col de l'utérus (p53wt HPV+ vs p53 mt HPV-), apoptose impliquant la voie intrinsèque ou mitochondriale. Nous avons montré que la protéine p53 joue un rôle primordial dans cette apoptose et ce, grâce à son activité transcriptionnelle ainsi que son activité mitochondriale indépendante de la transcription. Par ailleurs, nous avons montré que les acteurs impliqués en aval de la voie mitochondriale entraînent la mort des cellules via des voies distinctes, à savoir le cytochrome c et la caspase, et, l'AIF et la voie indépendante des caspases médiée par PARP-1. Ces deux voies ne sont pas activées au même moment selon le statut de p53 (sauvage vs mutée). Les résultats présentés dans ce travail démontrent que la STS ou un de ses dérivés, notamment UCN-01, pourraient être utilisés, seuls ou en combinaison avec d'autres molécules, afin de proposer de nouvelles stratégies anti-cancéreuses visant à éliminer les tumeurs du col de l'utérus via l'activation de la voie apoptotique mitochondriale.

Les tumeurs urothéliales sont divisées en trois groupes : les tumeurs superficielles de stade pTa qui récidivent souvent mais qui progressent très peu, les tumeurs invasives (stade pT2 à pT4) et les tumeurs superficielles à risque qui progressent souvent vers un phénotype agressif. L’identification de nouveaux marqueurs moléculaires paraît donc essentielle pour prévoir l’évolution tumorale des tumeurs superficielles afin d’adapter le traitement. Le VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) est un facteur clé de l’angiogenèse. L’étude, par northern-blotting et par RT-PCR quantitative, de l’expression des différents transcrits du vegf, partir d’échantillons tumoraux de vessie, a montré que les carcinomes invasifs expriment plus de VEGF que les tumeurs urothéliales superficielles, suggérant que le VEGF serait un marqueur de progression des tumeurs urothéliales. Dans un modèle cellulaire développé au laboratoire, il a été montré que les trois isotypes des PPAR (Peroxisome Proliferator-Activated Receptors) sont impliqués dans la régulation différentielle de l'expression du VEGF selon le degré de différenciation des cellules tumorales de vessie. En effet, les ligands de PPARα, β et γ augmentent l’expression du VEGF dans les cellules RT4, dérivée d’une tumeur papillaire bien différenciée de grade I, alors que seul le ligand de PPARβ augmente son expression dans les cellules T24, dérivée d’une tumeur indifférenciée de grade III. L’absence d’effet des PPARα et γ sur l’expression du VEGF dans les cellules T24 pourrait être due à l’absence de localisation nucléaire d’une protéine de la famille des FABP (Fatty Acid Binding Protein). Nous avons supposé que certaines de ces protéines étaient capables de réguler l’activité transcriptionnelle des PPAR, grâce à la prise en charge des ligands du cytoplasme vers le noyau. Nous avons montré que la A-FABP (Adipocyte-FABP) était présente à la fois dans le noyau et dans le cytosol des cellules RT4 et uniquement dans le cytosol des cellules T24. La A-FABP serait un marqueur potentiel de progression des carcinomes urothéliaux. C’est pourquoi, nous avons développé une stratégie de quantification de la A-FABP ciblant l’ARNm et nous avons montré, à partir d’échantillons tumoraux de vessie, que le taux de A-FABP chutait en fonction du stade tumoral. Ces résultats suggèrent que le gène a-fabp est un gène suppresseur de tumeur. Nous avons donc émis l’hypothèse selon laquelle il serait possible en contrôlant son expression, de bloquer la progression tumorale des cancers de la vessie. Ainsi, des molécules pharmacologiques, comme les fibrates et les thiazolidinediones (ligands des PPARα et γ), pourraient être envisagées dans le traitement des cancers de la vessie puisque nous avons montré que dans les cellules T24, elles augmentent l’expression de la A-FABP.

Le cancer de la peau est le cancer le plus fréquent au monde et son incidence est en constante augmentation. Si la mortalité associée à ces cancers est faible, la morbidité et leur coût pour la société sont très importants, représentant un sérieux problème de santé publique. Les rayonnements ultraviolets (UV) sont le principal agent environnemental responsable de la carcinogenèse cutanée. Cependant d’autres facteurs de risque ont été identifiés dont l’exposition à des agents chimiques comme l’arsenic, le tabac et les goudrons, certains polymorphismes génétiques, le statut immunitaire du patient et l’infection par des papillomavirus humains (HPV). Les HPV sont le facteur étiologique de la carcinogenèse du col utérin. Concernant la carcinogenèse cutanée, leur implication est démontrée chez les patients atteints d’épidermodysplasie verruciforme et suggérée les patients immunodéprimés. En revanche, leur responsabilité dans la carcinogenèse cutanée des sujets immunocompétents reste à démontrer. Chez ces sujets, les HPV retrouvés au niveau cutané sont pourtant suspectés de jouer un rôle carcinogène en synergie avec les UV. Cependant, les mécanismes d’actions des protéines virales sont encore mal connus et diffèrent d’un type viral à l’autre. Si certaines études suggèrent que ces virus sont capables d’inhiber les mécanismes de défense cellulaire activés en réponse à une exposition aux UV, les études épidémiologiques menées ces dernières années n’aboutissent pas toutes aux même conclusions, et ne permettent pas d’incriminer les HPV de façon certaine dans la carcinogène cutanée. Les résultats présentés dans ce travail mettent en évidence le rôle de multiples facteurs dans la carcinogenèse cutanée. Le tropisme viral, le polymorphisme de la protéine p53 ainsi que la capacité des HPV bêta à inhiber la réponse apoptotique induite par les UV seront discutés.

Le cancer du col de l'utérus demeure un problème majeur de santé publique, car il est le second cancer féminin au monde. Ce sont des virus, les papillomavirus humains (HPV) - et en particulier ceux appartenant aux génotypes à haut risque - qui sont responsables de l'apparition des lésions précancéreuses et cancéreuses du col utérin. Depuis la fin des années 80, le développement de la biologie moléculaire a permis la détection et l'étude de ce virus, apportant une approche supplémentaire dans la prévention de cette pathologie. La détection de cette infection à l'aide de tests validés cliniquement, est une méthode plus sensible et plus reproductible que la cytologie cervico-utérine dans le cadre du dépistage. Si la présence du virus est nécessaire, elle n'est pas suffisante au développement d'un cancer, et de nombreux facteurs liés à l'environnement, à l'hôte ou au virus vont influencer la persistance d'HPV au sein de la cellule. De ce fait, l'histoire naturelle de l'infection est aujourd'hui encore décrite de façon limitée et les relations entre l'hôte et le pathogène ne sont pas clairement comprises. C'est dans ce contexte que mon travail de thèse s'inscrit. - Nous avons montré la nécessité de la validation des performances d'un test de détection des HPV afin de proposer un outil supplémentaire pour le dépistage des lésions cervicales précancéreuses. Nous avons ensuite étudié des facteurs viraux influençant la persistance de l'infection. Après le développement de technique de quantification de l'HPV16 par PCR en temps réel, nous avons confirmé que le test de routine Hybrid Capture® Il fournissait des résultats pouvant être considéré comme quantitatifs. Par ailleurs, nous avons défini une valeur seuil de charge virale HPV16 de 200 copies pour 1 000 cellules comme étant cliniquement relevante, et nous avons aussi montré que l'évolution de la charge virale entre deux points de suivi pouvait constituer un élément prédictif de l'apparition des lésions précurseurs. Ces résultats nous ont permis de caractériser les infections relevantes des infections non relevantes sans pour autant connaître à quel instant de l'histoire naturelle de la pathologie se trouvaient les patientes. Nous avons montré aussi que le taux d'intégration du génome d'HPV16 dans celui de la cellule hôte constitue un marqueur de malignité de la lésion, car une augmentation de ce taux est observée avec l'augmentation du grade des lésions. De plus, des profils de taux d'intégration en fonction de la charge virale sont caractéristiques des lésions, ce qui semble montrer le lien ente ces deux facteurs, et montrer que de fortes CV pourraient induire une plus forte probabilité d'intégration. Le facteur immunitaire s'avère déterminant dans l'évolution de ces infections, et nous avons montré qu'une accumulation de cellules immunitaires de type CD4+ accompagne la régression des lésions. Inversement, la diminution du ratio CD4+/CD8+ pourrait constituer un marqueur de mauvais pronostic. Ces résultats suggèrent une défaillance probable de la réponse cellulaire dans les cancers. En revanche, l'induction d'une réponse humorale par la vaccination prophylactique anti-HPV est efficace contre le développement des lésions précurseurs, et nous avons montré qu'un vaccin dirigé contre les types 16 et 18 pourrait cibler près de 70% des lésions précurseurs et de plus de 80% des cancers en France. - La mise en évidence et l'étude de ces facteurs restent actuellement les meilleurs moyens de comprendre cette pathologie complexe qu'est le cancer du col de l'utérus, et d'améliorer ainsi la prise en charge des patientes qui échapperont à la vaccination prophylactique.