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Publiée dans la revue : Bulletin du Cancer. Décembre 2003. Volume 90Number 12,
Auteur(s) : Philippe Jeanteur
Auteur(s) : Philippe Jeanteur L'ADN topoisomérase I est une cible bien connue des drogues de la famille des camptothécines (topotécan, irinotecan...) qui inhibent sa fonction de relaxation des supertours de l'ADN générés au cours de la réplication et de la transcription [1-4]. Le groupe de J. Tazi, à l'Institut de génétique moléculaire de Montpellier, a découvert en 1996 que cette même enzyme possédait une seconde activité, tout à fait différente de la première, qui lui permet de phosphoryler spécifiquement les protéines de la famille SR riches en résidus arginine et sérine [5, 6]. Ces protéines sont des acteurs de l'épissage alternatif si important dans de nombreuses pathologies, en particulier le cancer. L'épissage alternatif est ce mécanisme qui permet, à partir d'une même séquence génomique, d'obtenir des protéines complètement différentes. Comme la fonction de ces protéines SR est modulée par phosphorylation, on pouvait dès lors suspecter fortement un lien entre l'activité SR protéine kinase de la topoisomérase I et le phénomène d'épissage alternatif. Poursuivant dans la ligne de leur découverte initiale, c'est ce que vient de montrer le groupe de J. Tazi [7] grâce à deux lignées de cellules leucémiques de souris homologues, l'une possédant une activité topoisomérase I normale (P388) et l'autre n'en ayant plus en quantité détectable (P388-45C). Ce couple de cellules a d'abord permis de comparer, par la technique des puces Affymetrix, l'activité transcriptionnelle des cellules topoI-déficientes (P388-45C) avec celle des cellules normales (P388) correspondantes. Sur les 216 gènes affectés par l'absence de topo I, la moitié était surexprimée (plus de 3 fois) et une autre moitié sous-exprimée dans les mêmes rapports. Toutes ces données ne sont pas encore exploitées mais il est déjà clair que ces gènes ne correspondent pas à un sous-ensemble bien délimité mais, au contraire, appartiennent à des classes fonctionnelles différentes mais le plus souvent impliquées dans le contrôle de la signalisation, de la prolifération et du développement ainsi que dans la réponse immunitaire. Une première série d'expériences in vitro a apporté trois résultats importants : 1) ils ont d'abord confirmé l'hypophosphorylation attendue des protéines SR dans les cellules P388-45C ; 2) ils ont ensuite montré que les extraits des deux types de cellules exécutaient normalement un épissage constitutif (celui qui utilise les sites majeurs d'épissage) mais que les cellules déficientes en topo I (P388-45C) sont incapables de réaliser un épissage alternatif (qui fait usage des sites mineurs d'épissage) ; 3) ils ont enfin montré que cette déficience des cellules P388-45C pouvait être corrigée in vitro par l'addition de protéines SR phosphorylées dans des extraits d'épissage. Ces résultats in vitro ont été confirmés in vivo en montrant que les cellules P388-45C étaient incapables de faire l'épissage alternatif d'un substrat artificiel produit par transfection. Sachant que les dérivés de la camptothécine qui inhibent l'activité de relaxation de la topo I inhibent aussi l'activité kinase, par simple obstruction stérique, on peut imaginer tous les effets toxiques additionnels de ces drogues liés à l'inhibition de l'épissage alternatif. À l'inverse, on imagine tout l'intérêt qu'il y aurait à disposer d'inhibiteurs spécifiques de l'activité SR kinase. Un premier pas dans cette direction a été réalisé par ce même groupe qui a réussi à identifier des inhibiteurs spécifiques de l'activité SR kinase sans toucher à la topoisomérase [8, 9]. Sachant qu'il existe toute une famille de protéines SR qui peuvent être chacune préférentiellement impliquée dans différents types d'épissages alternatifs, on peut imaginer trouver des drogues spécifiques d'une ou d'un petit nombre de protéines SR et dont la toxicité pour les tissus sains serait alors minimum. Références 1. Rivory LP, Robert J. Pharmacology of camptothecin and its derivatives Bull Cancer 1995 ; 82 : 265-85. 2. Pourquier P, Pommier Y. Les topoisomérases I : nouvelles cibles pour le traitement des cancers et mécanismes de résistance. Bull Cancer, Numéro spécial décembre 1998, 5-10. 3. Lavergne O, Bigg DC. The other camptothecins : recent advances with camptothecin analogues other than irinotecan and topotecan. Bull Cancer 1998 ; 58 : 51-8. 4. Lansiaux A, Bailly C. Symphonie pour camptothécines. Bull Cancer 2003 ; 90 : 239-45. 5. Rossi F, et al. Mammalian DNA topoisomerase I specifically posphorylates SR protein splicing factors. Nature 1996 ; 381 : 80-2. 6. Jeanteur P. L'ADN topoisomérase I : une cible double pour les drogues anti-cancéreuses. Bull Cancer 1997 ; 84 : 190. 7. Soret J, et al. Altered protein phosphorylation and exonic enhancer-dependent splicing in mammalian cells lacking topoisomerase I. Cancer Res 2003 ; 63 : 8203-11. 8. Labourier E, et al. Poisoning of topoisomerase I by antitumor indolocarbazole drugs :stabilization of topoisomerase I-DNA covalent complexes and specific inhibition of the protein kinase activity. Cancer Res 1999 ; 59 : 52-5. 9. Pilch B, et al. Specific inhibition of serine and arginine-rich splicing factors phosphorylation, spliceosome assembly, and splicing by the antitumor drug NB-506. Cancer Res 2001 ; 61 : 6876-84.

Références