11/03/2020 - 14H00 - Amphithéatre 7 - FST - Vandoeuvre-lès-Nancy

"Signatures moléculaires impliquées dans la transformation des cellules Bhas 42 induite par les silices amorphes synthétiques "
(Thèse Anaïs KIRSCH)

Résumé :
Les nanoparticules de silice amorphe synthétique (SAS) sont utilisées dans de nombreuses applications industrielles. De par leur structure amorphe, les SAS ne sont pas considérées comme cancérogènes chez l'Homme, contrairement aux silices de structures cristallines. Pourtant, des études in vivo et in vitro ont proposé que certaines SAS pourraient potentiellement être cancérogènes. Le test de transformation des cellules Bhas 42 a été développé afin d'évaluer les effets transformant des agents chimiques, en discriminant les agents initiateurs des agents promoteurs de tumeurs. Une étude menée à l'INRS a mis en évidence la capacité des SAS précipitées NM-200 et NM-201 et des SAS pyrogénées NM-202 et NM-203 à induire la transformation cellulaire en condition de promotion.
Afin d'étudier les effets moléculaires induits par les SAS qui conduisent à la transformation des cellules Bhas 42, nous avons effectué une analyse transcriptomique non supervisée, après exposition des cellules Bhas 42 à la SAS NM-203, et à des agents chimiques de référence, la silice cristalline Min-U-Sil 5 utilisée comme témoin positif particulaire, la terre à diatomée (DE), une microparticule de silice amorphe utilisée comme témoin négatif particulaire et le 12-O-tétradécanoylphorbol-13-acétate (TPA), un agent promoteur de tumeur. Les résultats montrent un lien entre la transformation des cellules Bhas 42 induite par la SAS pyrogénée NM-203, la silice cristalline Min-U-Sil 5 et le TPA et la modification de l'expression de gènes et de voies de signalisation impliquées dans la prolifération, l'adhésion cellulaire, la réparation de l'ADN et l'inflammation. De plus, nous avons identifié une signature commune de 21 gènes impliqués dans les stades précoces de la transformation cellulaire induite par les trois agents chimiques. Les gènes composant la signature commune sont impliqués dans la prolifération et l'adhésion cellulaires. Parmi eux, 12 gènes ont été sélectionnés en fonction de leur niveau d'expression (surexprimés ou sous-exprimés) 48 heures après le traitement avec les agents chimiques. Les essais de RT-qPCR et de Western blot confirment les données d'analyse transcriptomique. Des altérations géniques similaires ont également été obtenues lorsque des cellules Bhas 42 sont traitées avec les SAS précipitées NM-200 et pyrogénées NM-202.
En conclusion, ce travail met en évidence un lien entre la formation de foyers de transformation induits par le traitement des cellules Bhas 42 avec les SAS, la silice cristalline Min-U-Sil 5 et le TPA et des modifications des profils d'expression de gènes et de voies de signalisation. La mise en évidence de la signature des 12 gènes représente une liste de "bio-marqueurs" potentiels et communs de la transformation cellulaire induite par les SAS, la silice cristalline Min-U-Sil 5 et le TPA. La mesure du niveau d'expression de ce set de gènes par RT-qPCR dans les cellules Bhas 42 pourrait être proposé comme test in vitro prédictif du potentiel transformant des SAS, mais également d'autres nanomatériaux et agents chimiques en général.
Mots clés : Nanomateriaux, transformation cellulaire, transcriptomique, Bhas 42, silice.
Jury :
- Rapporteurs : FABRE Stéphane - Directeur de recherche - Université de Toulouse
BAEZA-SQUIBAN Armelle - Prof - Université de Paris
- Autres membres : Examinateurs :
FESSARD Valérie - Directeur de recherche - Anses Laboratoire Fougéres BioAgroPols
DUTERQUE-COQUILLAUD Martine - Directeur de recherche - Université de Lille