Nouvel outil diagnostic pour le traitement ciblé des modifications épigénétiques dans le myélome multiple. – ETTMM (Epigenetic Targeted Treatment of

Pour développer ce projet, nous disposons de :
- notre collection unique de 40 lignées de MM dont 20 sont dépendantes de l’ajout d’IL-6 exogène pour leur croissance et représentatives de l’hétérogénéité moléculaire des patients. Ces lignées représentent un modèle de choix pour tester les inhibiteurs, développer des signatures de prédiction de la réponse et étudier la fonction de gènes dérégulés pouvant jouer un rôle dans la survie, prolifération et la résistance aux traitements.
- des cellules primaires de patients atteints de MM (Consentement éclairé du patient et agrément éthique du Centre de Ressources Biologiques du CHRU de Montpellier).

Dans notre projet, nous prévoyons de réaliser la preuve de concept des signatures de prédiction de la réponse des cellules de MM aux HDACi et DNMTi en utilisant notre large panel de lignées cellulaires de myélome et les cellules primaires de patients. Nous allons tester les inhibiteurs DNMT ou les inhibiteurs d'HDAC seuls ou en association avec les traitements conventionnels utilisés dans le MM afin de définir les combinaisons thérapeutiques les plus efficaces et les moins toxiques pour les cellules non tumorales.

En développant ce projet, nous avons :
- Démontré que le score de « méthylation de l’ADN » permet de prédire la sensibilité des lignées de MM (n=12) et des cellules primaires de 14 patients à un autre DNMTi, la 5-azacitidine (Moreaux J et al. British journal of Haematology, 2014).
- Démontré que le score « acétylation des histones », construit en utilisant la trichostatine A, permet également de prédire la sensibilité des cellules de MM à 3 autres HDACi : le panobinostat, le vorinostat et l’acide valproïque (Moreaux J et al. British journal of cancer. 2013).
- Parmi les gènes dont l’expression est inhibée par les DNMTi et associés avec un pronostic péjoratif chez les patients atteints de MM, nous avons identifié RECQ1. RECQ1 est une hélicase de la famille RECQ. Nous avons confirmé l’expression de RECQ1 dans un large panel de lignées de MM ainsi que dans les cellules primaires de patients atteints de MM. Nous avons ainsi pu démontrer que la déplétion de RECQ1 dans les cellules de MM entraine un inhibition de la croissance, une induction significative d’apoptose et la formation de foyers 53BP1 indiquant la présence de cassure d’ADN double brin. Nous avons mis en évidence que la déplétion de RECQ1 sensibilise, de façon significative, les cellules de MM au melphalan suggérant que l’association d’un DNMTi pour cibler RECQ1 et du melphalan pourrait avoir un effet synergique chez les patients atteints de MM.
- Des données récentes de la littérature ont soulevé l’intérêt thérapeutique de la combinaison HDACi + DNMTi dans le cancer et dans le MM. Nous nous sommes intéressés à la combinaison HDACi + DNMTi dans le MM et avons créé un score génique permettant de prédire la sensibilité des cellules de MM à la combinaison HDACi (TSA, Vorinostat) + DNMTi (Décitabine, 5-azacitidine). Ces travaux ont été brevetés en 2014 : Method for predicting DNMTi/HDACi combination treatment response in Multiple Myeloma. Moreaux J, Klein B. EP14305404, 2014.

Il y a environ 25 000 patients nouvellement diagnostiqués par an en Europe, et les coûts des traitements du myélome sont parmi les plus élevés en cancérologie. Le coût des nouveaux médicaments utilisés dans cette maladie est de 70 K € / an / patient, pour environ 150 000 patients traités en Europe. Ce travail pourrait fournir de nouveaux outils pour progresser dans le traitement des patients atteints de MM afin d'optimiser le ratio bénéfices/cûts. Ce projet permettra également de progresser dans la compréhension du paysage épigénétique du myélome multiple.

Brevets:
1. Method for predicting multiple myeloma treatment response. WO11298.
2. Method for predicting HDACi treatment response in Multiple Myeloma. WO11098.
3. Method for predicting DNMTi/HDACi combination treatment response in Multiple Myeloma. EP14305404.

Publications:
1. Moreaux J, Reme T, Leonard W, Veyrune JL, Requirand G, Goldschmidt H, Hose D, Klein B. Gene expression based prediction of myeloma cell sensitivity to histone deacetylase inhibitors. British Journal of Cancer. 2013 Aug 6;109(3):676-85.
2. Moreaux J, Bruyer A, Veyrune JL, Goldschmidt H, Hose D, Klein B. DNA methylation score is predictive of myeloma cell sensitivity to 5-azacitidine. Br J Haematol. 2014 Feb;164(4):613-6

Le myélome multiple (MM) est une néoplasie B caractérisée par l'accumulation d'un clone plasmocytaire tumoral dans la moelle osseuse qui demeure incurable en 2012. L’association de nouveaux traitements comme l’inhibiteur du protéasome (Velcade) ou les agents immunomodulateurs (lénalidomide et Thalidomide) avec une chimiothérapie intensive supportée par une autogreffe de cellules souches hématopoïétiques a permis une amélioration de la survie des patients. L’instabilité génomique est une caractéristique des cellules de MM. Malgré de nombreux travaux sur les anomalies génétiques du MM, peu de choses sont connues sur le rôle des modifications épigénétiques dans la progression de la maladie. Des études récentes ont mis en évidence que les modifications épigénétiques jouent un rôle dans la physiopathologie du MM en inhibant l’expression de certains gènes suppresseurs de tumeurs. Des inhibiteurs de la méthylation de l’ADN (inhibiteurs des DNA methyltranférases (DNMT)) et des inhibiteurs des histones déacétylases (HDAC) sont maintenant utilisés dans le traitement des hémopathies incluant le MM. Nous décrivons ici les résultats d’une étude des profils d’expression génique liés aux modifications épigénétiques dans une cohorte de lignées de MM. A partir de nos résultats d’analyse du transcriptome, nous avons construit de nouveaux scores de méthylation de l’ADN et d’acétylation des histones qui permettent d’identifier les patients qui seront sensibles aux inhibiteurs des DNMT et aux inhibiteurs des HDAC. Dans ce projet, nous voulons valider l’efficacité de nos scores géniques sur des cellules primaires de malades. Nous allons tester les inhibiteurs de DNMT et les inhibiteurs de HDAC seuls ou en association avec les traitements conventionnels et corréler l’efficacité des drogues avec nos scores méthylation de l’ADN et acétylation des histones. Bien que le MM représente 1% des nouveaux cas de cancer par an, les coûts associés à sont traitements sont parmi les plus élevés. Ce travail permettra d’obtenir de nouveaux outils pour progresser dans le traitement du MM et maximiser le ratio bénéfices / coûts.