UPThèses

Cibler des biomarqueurs pour améliorer le diagnostic et les traitements des cancers est devenu un véritable défi médical, voire un challenge sociétal. En effet, le cancer est la seconde cause de mortalité dans le monde, avec des disparités en termes d'incidence et de nombre de décès, fortes selon les pays. Il y a un besoin urgent de développer des outils de diagnostic clinique non-invasif, simple, précis et surtout accessible au plus grand nombre. Dans ce contexte, nous avons proposé une nouvelle stratégie de diagnostic, appelée la volatolomique induite. Elle repose sur l'utilisation de sondes isotopiques non-toxiques, libérant des Composés Organiques Volatils (COVs). Ces sondes activables par des enzymes, peuvent mettre en évidence des marqueurs enzymatiques associés à des pathologies, telles que le cancer. Dans une précédente étude, nous avons démontré l'efficacité d'une première sonde, i.e. ethylglucuronide-D5, activée par la β-glucuronidase, pour diagnostiquer des tumeurs solides in vivo et suivre leur évolution au cours d'un traitement chimio-thérapeutique. Afin d'améliorer la robustesse de cette stratégie et limiter le nombre de faux-positifs qui peuvent être induit par le ciblage d'une seule et unique enzyme, j'ai développé un cocktail de sondes activables chacune par une glycosidase, marqueur des cancers. Cette stratégie a alors été validée sur modèles murins, et permet la discrimination entre des souris saines et des souris cancéreuses après injection du cocktail. Afin de faciliter le transfert de ce nouvel outil diagnostic en clinique, j'ai également participé au développement d'un protocole clinique basé sur l'ajout de cocktail de sondes dans un prélèvement sanguin. Bien que l'essai clinique n'ait pas encore débuté, les phases de développement et d'optimisation ont, elles, été achevées. En parallèle, afin de confirmer la présence des glycosidases dans le microenvironnement tumoral, j'ai mis au point une stratégie de protéomique chimique afin de séparer les protéines abondantes (albumine, fibronectine) des glycosidases, présentes en très petite quantité dans les tissus malins. De ce fait, une approche de protéomique middle-down avec un agent chimique (NTCB) a été développée afin d'obtenir des peptides protéotypiques pour chacune des glycosidases. Cette approche transversale devrait permettre de certifier la présence des protéines ciblées dans la matrice extracellulaire des tumeurs solides.