Surmonter la résistance aux médicaments du cancer du poumon avec mutation du gène KRAS
L’adénocarcinome pulmonaire est le type de cancer du poumon le plus fréquent, environ un quart des patients présentent des mutations activatrices du gène KRAS. Malheureusement, malgré de récentes études qui ont identifié des inhibiteurs spécifiques à KRASG12C, l’oncogène KRAS n’est pas une cible thérapeutique.
Des obstacles stratégiques sur la voie vers le cancer dû au gène KRAS
Le développement de résistances entrave l’efficacité du traitement. Sur la voie KRAS, il existe plusieurs protéines pouvant être ciblées et inhibées par des traitements en utilisant des «petites molécules» pour limiter leur action. À mesure que le développement d’inhibiteurs de MEK et de RAF a avancé, des boucles de rétroaction réactivant l’autre voie, la cascade ERK, et induisant la résistance au traitement sont apparues. Comme l’explique Julian Downward, directeur adjoint de recherche au laboratoire de biologie oncogène: «Notre projet consistait à évaluer le potentiel thérapeutique du blocage de l’interaction entre RAS et cRAF (l’une des trois kinases RAF) dans les adénocarcinomes pulmonaires avec mutation du gène KRAS.» Pour y parvenir, les chercheurs ont conçu un nouveau modèle murin portant une mutation dans le domaine de liaison à Ras de cRAF qui empêche son interaction avec RAS. Le modèle murin a révélé une fonction inattendue de l’interaction entre cRAF et RAS. «Nous étions très heureux lorsque nous avons constaté que ce modèle murin a des conséquences mortelles pour les embryons», poursuit M. Downward. «Jusqu’à présent, notre modèle murin de cRAF est le seul capable de répéter ou de recréer ce phénotype, d’où nous pouvons en conclure que l’interaction entre cRAF et RAS est absolument nécessaire au développement embryonnaire.»
Résoudre deux problèmes en même temps
Comme l’explique Romain Baer, chercheur postdoctoral titulaire d’une bourse Marie Skłodowska-Curie, le protocole de recherche est très ingénieux: «En utilisant un double système de recombinaison in vivo inductible, les chercheurs peuvent d’abord déclencher la formation tumorale. Ensuite, ils peuvent exprimer spécifiquement le mutant, soit uniquement dans le compartiment tumoral, soit dans l’ensemble de l’organisme.» Le premier modèle permet aux chercheurs d’étudier le rôle autonome des cellules dans l’interaction entre cRAF et RAS. Parallèlement, l’expression du mutant dans l’ensemble de l’organisme permet l’évaluation du potentiel thérapeutique de cette nouvelle cible et des toxicités potentielles, imitant ainsi ce qui aurait lieu pendant le traitement médicamenteux. Pour rendre les résultats encore plus utiles, les scientifiques d’IVORIaN ont également employé la technologie CRISPR/Cas9 pour concevoir des lignées cellulaires de tumeur pulmonaire portant des mutations endogènes de cRAF, afin d’étudier le mécanisme sous-jacent à la perturbation de l’interaction entre RAS et cRAF. L’utilisation de gènes endogènes d’intérêt («knock-in») élimine le besoin de surexprimer des systèmes qui créent souvent des artéfacts à la suite de la procédure de recherche. «Générer des gènes knock-in s’est avéré extrêmement complexe, mais les principales installations du Francis Crick Institute (installation de séquençage, modèles murins modifiés génétiquement, etc.) ont été essentielles pour nous aider à établir un processus efficace», souligne M. Baer. L’équipe poursuit ses travaux en déchiffrant le mécanisme de l’action multifonctionnelle de cRAF. Une fois les mécanismes élucidés, ils seront confirmés in vivo grâce à quelques expériences supplémentaires. À des fins de collaboration, l’équipe de recherche translationnelle du Francis Crick Institute contribuera à contacter de grandes entreprises pharmaceutiques pour trouver de nouveaux inhibiteurs capables de bloquer l’interaction entre RAS et cRAF. «Avec un peu de chance, cela se traduira par un nouveau médicament contre le cancer pour les patients atteints d’un cancer avec mutation du gène KRAS. Nous avons encore beaucoup de travail à accomplir avant que notre idée ne puisse arriver au chevet des patients!», conclut M. Downward.
Mots‑clés
IVORIaN, cRAF, KRAS, poumon, cancer, résistance, technologie CRISPR/Cas9