Sénescence cellulaire radio-induite : application à l'irradiation pulmonaire en conditions stéréotaxiques

​Frédéric Soysouvanh a soutenu sa thèse le 24 janvier 2019 à Fontenay-aux-Roses.

​La radiothérapie constitue l’une des principales modalités dans le traitement des cancers, mais celle-ci est associée à des atteintes radio-induites aux tissus sains. Les cellules endothéliales du système vasculaire sont connues comme participant à l’évolution de ces lésions. La sénescence cellulaire est un puissant mécanisme suppresseur de tumeurs mais, paradoxalement, sa persistance peut devenir délétère pour l’homéostasie tissulaire. La présence de cellules sénescentes au sein des lésions radio-induites a déjà été démontrée mais leur rôle reste encore à élucider. Dans ce travail de thèse, nous avons cherché à identifier et à comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans la sénescence radio-induite ainsi que son rôle dans le développement des lésions après irradiation pulmonaire en conditions stéréotaxiques. In vivo, en utilisant des souris exprimant le gène codant la luciférase, placé sous le contrôle du promoteur de p16, acteur majeur de la sénescence (p16^Ink4-LUC), nous avons détecté la présence de cellules sénescentes au sein de la lésion radio-induite après irradiation en conditions stéréotaxiques réalisées sur une plateforme dédiée d’irradiation du petit animal. Que l’irradiation soit effectuée en dose unique ou fractionnée, nous avons observé par imagerie en bioluminescence l’activation de p16^Ink4 dans le champ d’irradiation et sa persistance jusqu’à 21 mois après irradiation. L’immunohistochimie des poumons a révélé une forte hétérogénéité des populations de cellules sénescentes et notamment la présence de pneumocytes, de macrophages ou encore de cellules endothéliales (CE). L’analyse transcriptionnelle de 44 gènes impliqués dans la sénescence, réalisée sur 6 types de CE, a montré après irradiation que les CE de veine ombilicale (HUVEC) sont les plus pertinentes pour étudier la sénescence radio-induite (SRI). Le profil moléculaire dynamique associé à la SRI chez les HUVEC a été analysé après 9 doses d’irradiation à différents pas de temps. Une analyse approfondie par méthodes mathématiques et bio-informatiques, a permis l’identification de la voie de l’IL-1 comme un important noeud moléculaire impactant le phénotype sénescent.