altérations transcriptionnelles des leucémies aiguës érythroïdes et mégacaryoblastiques

les leucémies aiguës myéloïdes (lam) sont caractérisées par l'accumulation de précurseurs hématopoïétiques bloqués dans leur différenciation conduisant à une insuffisance fonctionnelle de l’ensemble du système hématopoïétique. les lam restent un défi pour la médecine moderne, avec un taux de guérison inférieur à 50 % et un faible développement de nouvelles approches thérapeutiques. les lam résultent de l'accumulation d’altérations génétiques, telles que des translocations ou inversions chromosomiques conduisant à l'expression d'oncogènes de fusion. les leucémies aiguës érythroïdes (lam6) et les leucémies aiguës mégacaryoblastiques (lam7) sont des formes rares mais très agressives de lam diagnostiquées chez l’enfant et l’adulte. contrairement à d'autres sous-types de lam, les mécanismes moléculaires mis en jeu dans la transformation des lam6, 7 restent mal compris, les modèles d’études sont actuellement insuffisants et il n'existe pas de traitement spécifique pour ces maladies qui restent généralement incurables. l'objectif de ce projet, qui sera exécuté par un consortium de trois laboratoires nationaux et un laboratoire européen, est de construire des modèles d’études pertinents pour les lam6, 7 et d'élucider leurs mécanismes moléculaires afin d’identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques. les axes de recherche suivants seront mis en œuvre : 1 - développer des modèles d'altérations génétiques connues de lam6, 7. nous établirons les conséquences cellulaires et moléculaires de l’expression des altérations génétiques des lam6, 7 dans des modèles murins. pour cela, nous développerons et analyserons des lignées de souris transgéniques permettant l’expression conditionnelle de deux gènes de fusion : un retrouvé plus spécifiquement dans les lam7, la fusion cbfa2t3-glis2, l’autre retrouvé dans plusieurs sous-type de lam incluant les lam7, la fusion mll-af9. des modèles murins d’expression d’oncogènes retrouvés dans les lam6, telle que la fusion nfia-cbfa2t3 et celles découvertes par ce projet, seront ensuite développés. 2 - caractériser les modifications transcriptionnelles induites par ces oncogènes. la fusion cbfa2t3-glis2 implique le facteur de transcription cbfa2t3 important à la fois pour la différenciation érythroïde et mégacaryocytaire. nous proposons d’identifier et de caractériser les gènes cibles de cette fusion importants pour la transformation ainsi que les complexes protéiques dérégulés. 3 – développer de nouveaux modèles de xénotransplantation et caractériser les altérations génétiques des lam6, 7 adultes. la compréhension des processus de transformation des lam6, 7 adultes implique la caractérisation du « paysage » génétique de ces leucémies et l'évaluation fonctionnelle des mutations impliquées dans la transformation. les xénogreffes de cellules leucémiques de patients constituent un moyen d’amplifier les cellules leucémiques pour l'analyse fonctionnelle. ce projet repose sur l'échange de documents, de données, de méthodes, de connaissances et de personnels qui sera réalisé grâce à une étroite collaboration entre les laboratoires participants. etant donné que les lam6, 7 sont associées avec un mauvais pronostic, une morphologie hétérogène, une faible caractérisation des altérations génétiques et un manque de marqueurs diagnostiques et de modèles d’étude, nous proposons de suivre une approche interdisciplinaire. notre objectif à terme est d'établir de nouveaux modèles pour ces cancers et de permettre la mise en évidence et le test de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblées dans des approches précliniques.

acute myeloid leukemia (aml) is characterized by the accumulation of poorly differentiated blood cell precursors leading to functional insufficiency of the hematopoietic system and remains a challenge for modern medicine with overall cure rates below 50%. aml results from the accumulation of a relatively small number of functionally cooperating genetic alterations such as balanced chromosomal translocations leading to expression of fusion oncogenes. in this proposal, we will study acute megakaryoblastic leukemia (amkl, also known as aml-m7) and acute erythroid leukemia (ael, also known as aml-m6), which are very aggressive forms of pediatric and adult aml. importantly, in contrast to other aml forms, the underlying molecular mechanisms of transformations remain very poorly understood, appropriate in vivo models are lacking and there is no specific therapy for these diseases that are often incurable. the overall goal of this project, performed by four laboratories, is to elucidate critical molecular mechanisms for the induction and maintenance of ael, amkl and build relevant models for ael, amkl in mice in order to define novel strategies for targeted therapeutic interference. we propose the following aims: 1- develop models of known genetic alterations of ael, amkl. we will focus on modeling of the cellular and molecular functions of ael, amkl-associated genetic alterations in the mouse. to this end, conditional transgenic mouse lines will be established to model the role of two previously identified amkl-associated fusion genes for the pathogenesis of amkl: cbfa2t3-glis2 and mll-af9. ael mouse models will be developed through expression of a recently identified nfia-cbfa2t3 fusion and then through expression of oncogenes revealed in this project. 2- characterize the transcriptional alterations induced by ael, amkl oncogenes. we will characterize the molecular mechanisms of transformation by the cbfa2t3-glis2 fusion oncoprotein and identify the molecular targets in ael, amkl. proteomics and genomics tools will be used to map the interactome of ael, amkl-associated fusion oncoproteins and their target genes in ael, amkl cells. 3- create models and identify the full spectrum of genetic alterations of adult ael, amkl. the understanding of the ael and amkl transformation processes depends on the characterization of the complex genetic landscape of these human leukemias and the functional assessment of the drivers mutations in human cells. xenotransplantations provide a unique way to expand leukemic blasts and is useful for both functional analysis and the testing of novel therapeutic strategies. this project relies on the exchange of materials, data, methods, knowledge and personnel and will be achieved through close collaboration between the participating labs. given the important medical challenge that ael, amkl represents with its poor outcome for most patients, the heterogeneous morphological appearance, paucity of in-depth genetic characterization, lack of diagnostic markers and animal models, this project probably represents the first systematic and interdisciplinary approach to shed light on the molecular mechanisms underlying ael, amkl diseases. we believe that the proposed work will establish novel models of the disease and enable the search and validation of novel therapeutic principles that hopefully will translate to better prognosis of patients suffering from leukemia.