Thèse Identification et Implication des Protéines de Surface des Gouttelettes Lipidiques dans les Glioblastomes H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Bordeaux
École doctorale : Sciences de la Vie et de la Santé
Laboratoire de recherche : BoRdeaux Institute of onCology
Direction de la thèse : Lucie BRISSON ORCID 0000000178111382
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-20T23:59:59

Les glioblastomes, IDH-wildtype, sont les tumeurs primitives cérébrales les plus fréquentes et les plus agressives avec une forte mortalité associée à leur caractère hautement invasif et à l'efficacité limitée des traitements. La forte hétérogénéité inter- et intra-tumorale, la plasticité des cellules souches de glioblastomes et la coopération avec le microenvironnement tumoral sont principalement responsables de ce manque d'efficacité clinique pour les patients.
L'hétérogénéité intra-tumorale des glioblastomes est intimement liée au microenvironnement tumoral et au métabolisme. En plus du métabolisme du glucose bien décrit dans les glioblastomes, des études récentes mettent en évidence le rôle du métabolisme des lipides dans la progression des glioblastomes. Les glioblastomes se trouvent dans un microenvironnement riche en lipides, le cerveau étant le deuxième organe le plus riche en lipides après le tissu adipeux. Dans les glioblastomes, une modification importante de la composition et de la quantité de lipides a été retrouvée par rapport au cerveau normal, selon le sous-type moléculaire et en présence de traitements anticancéreux, avec notamment une augmentation des lipides sous forme de gouttelettes lipidiques. Les gouttelettes lipidiques sont des organites de stockage et de libération des lipides et ont rôle important dans l'homéostasie lipidique. Les données de la littérature et nos premiers résultats suggèrent un rôle important des gouttelettes lipidiques dans les glioblastomes. Les protéines de surface des gouttelettes lipidiques, les périlipines (PLIN1-5), sont nécessaires à la stabilité des gouttelettes lipidiques en contrôlant notamment l'accessibilité aux lipases. Ces protéines sont différentiellement exprimées entre tissu normal et glioblastome et la forte expression de la protéines PLIN3 est associée à une moins bonne survie des patients. En revanche, les mécanismes impliqués dans la régulation des gouttelettes lipidiques et leurs rôles dans la progression cancéreuse restent peu connus.
Nous faisons l'hypothèse que les protéines PLINs participent à l'hétérogénéité des gouttelettes lipidiques au sein du microenvironnement tumoral dans les glioblastomes. En régulant la stabilité des gouttelettes lipidiques et les lipides intracellulaires, ces protéines pourraient participer à l'adaptation métabolique et à la progression des glioblastomes.
Les objectifs de ce projet de thèse sont (1) de caractériser la composition des gouttelettes lipidiques en fonction de l'expression des PLINs, (2) de comprendre le rôle des PLINs dans la dynamique des gouttelettes lipidiques au sein du microenvironnement tumoral (3) et dans la progression des glioblastomes.
Nous localiserons l'expression des protéines PLINs dans les différentes zones des glioblastomes et déterminerons leur régulation par le microenvironnement tumoral. Nous utiliserons des cultures en 3D et des modèles in vivo pour caractériser le rôle des protéines PLINs sur la croissance, l'invasion et la résistance aux traitements des glioblastomes. Enfin, nous chercherons à comprendre les mécanismes contrôlés par les protéines PLINs dans les glioblastomes ; lipides et voies de signalisation.
Ce projet permettra de mieux comprendre le rôle des gouttelettes lipidiques dans les glioblastomes, en particulier celui des protéines PLINs. Le ciblage des protéines impliquées dans ces processus pourrait être proposé pour réduire la progression du glioblastome.

Les glioblastomes, IDH-wildtype, sont les tumeurs primitives cérébrales les plus fréquentes et les plus agressives pour lesquelles la survie médiane est de seulement 15 mois. Il est proposé que l'agressivité des glioblastomes et leur résistance aux traitements dépende principalement de la plasticité des cellules souches de glioblastome, qui constituent une sous population de cellules cancéreuses ayant des capacités d'auto-renouvellement et de différenciation. Bien que de nombreuses données récentes aient permis d'améliorer les connaissances sur l'hétérogénéité des glioblastomes et le rôle des cellules souches, une meilleure compréhension de ces tumeurs complexes et de leur microenvironnement est nécessaire afin d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques.
Parmi les mécanismes pouvant être impliqués dans l'agressivité des glioblastomes, la plasticité métabolique pourrait jouer un rôle important dans l'adaptation aux conditions de stress retrouvées dans l'environnement tumoral. En particulier, les gouttelettes lipidiques ont un rôle important dans l'homéostasie lipidique. Nous avons identifié que le catabolisme des gouttelettes lipidiques favorise la survie et la résistance des cellules de glioblastomes (Tessier et al., en préparation). Cette dégradation conduit à la libération d'acides gras qui peuvent être utilisés comme composants membranaires, molécules de signalisation ou source d'énergie pour le métabolisme.
Nous cherchons désormais à mieux caractériser la composition et la régulation des gouttelettes lipidiques dans les glioblastomes. En fonction de leur taille, les gouttelettes lipidiques peuvent avoir des compositions en lipides et en protéines spécifiques, des contacts avec d'autres compartiments intracellulaires différents et une dégradation préférentielle par certaines lipases.
Les objectifs de ce projet de thèse sont (1) de caractériser la composition des gouttelettes lipidiques en fonction de l'expression des PLINs, (2) de comprendre le rôle des PLINs dans la dynamique des gouttelettes lipidiques au sein du microenvironnement tumoral (3) et dans la progression des glioblastomes.

Toutes les compétences et les modèles nécessaires à ce projet sont disponibles dans l'équipe avec notamment les équipements pour l'analyse cellulaire et moléculaire ainsi que des équipements d'imagerie.
Ce projet sera réalisé avec des lignées de glioblastomes établies à partir de prélèvements issus de patients. Dans des conditions de milieu défini, les cellules forment spontanément des sphéroïdes et maintiennent les caractéristiques de cellules souches.
Afin d'étudier le rôle des PLINs (principales PLINs exprimées : 1-2-3) dans la dynamique des gouttelettes lipidiques et la progression des glioblastomes, nous utiliserons des modèles cellulaires pour lesquels l'expression de PLIN2 et PLIN3 est réduite (CRISPR Cas9) et PLIN1 surexprimée.
Nous étudierons l'effet de la modification d'expression des PLINs sur la composition (lipidomique plateforme Toulouse et plateforme Oncoprot, Univ Bordeaux), la taille et la localisation des gouttelettes lipidiques (proximité des compartiments intracellulaires, et centre vs périphérie de structures 3D).
Nous déterminerons si les gouttelettes lipidiques recouvertes de PLIN1, PLIN2 et/ou PLIN3 sont dégradées par la lipolyse ou par la lipophagie en fonction des zones des glioblastomes. Nous co-localiserons sur des coupes de tumeurs murines et humaines par immunohistochimie l'expression des protéines PLINs et des lipases avec des marqueurs de différentes zones tumorales (hypoxie, invasion, perivasculaire) et de sous-type moléculaire.
Le rôle de ces PLINs sera étudié sur le métabolisme cellulaire et sur les propriétés d'agressivité des cellules de glioblastomes : caractère souche, marqueurs mésenchymateux, migration, invasion et résistance aux traitements anticancéreux (temozolomide et radiothérapie). En fonction des résultats obtenus in vitro, les lignées modifiées pour l'expression de PLIN1,2,3 seront injectées dans le cerveau de souris par stéréotaxie afin de suivre l'invasion et la croissance tumorale.

Principales méthodes utilisées :
- culture cellulaire (migration, invasion, viabilité, prolifération)
- métabolisme énergétique
- biologie moléculaire et cellulaire (RTqPCR, WB, crispr-cas9)
- microscopie fluorescence et confocale
- expérimentation animale