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PROT'ICO - Plateforme Oncoprotéomique
Présentation
Pôle
Institut de Cancérologie de l'Ouest (ICO)
Présentation
La progression tumorale résulte de mécanismes complexes d’interactions variées entre les cellules dérégulées et leur environnement tissulaire, immédiat ou distant. La compréhension de l’ensemble de ces mécanismes permettra d’envisager l’usage de nouvelles molécules thérapeutiques mieux ciblées, mais aussi de mieux comprendre la réponse cellulaire à ces molécules.
Nous mettons en œuvre des moyens de pointe pour identifier les protéines « marqueurs » impliquées dans ces interconnections au travers d’outils d’analyse dédiés et appuyés par une grande expertise disponible au sein de l’équipe.
L’équipe est composée d’un assemblage pluridisciplinaire de scientifiques et de cliniciens ayant des compétences complémentaires dans plusieurs disciplines, qui permet de combiner recherche fondamentale et translationnelle.
En 2023 l’unité se subdivise en deux entités à bénéfice mutuel : la structure recherche et la structure plateforme Prot’ICO, bien distinctes.
Les progrès rapides dans le domaine de la spectrométrie de masse et des logiciels d’apprentissage automatique en analyse des données permettent d’appréhender le protéome plasmatique (circulant), extracellulaire et cellulaire jusqu’au niveau subcellulaire en prenant en compte de la dimension temporelle. Ces progrès permettent une meilleure compréhension des aspects fonctionnels et dynamiques du développement tumoral, et permettent dès à présent d’envisager l’analyse de très faibles quantités d’échantillon, jusqu’à la cellule isolée, un idéal encore difficile à atteindre. Sur le plan méthodologique, ces travaux portent aussi bien sur des fluides biologiques (pour la recherche de marqueurs circulants) que sur des lignées cellulaires en culture ou des coupes de tissus (issues de collection expérimentale sur modèles tumoraux animaux ou provenant de patients). Dans ces deux derniers cas, les objectifs visent à identifier, au niveau subcellulaire in vitro, des marqueurs d’invasion tumorale ciblés spécifiquement par des traitements, ou des modifications des composantes du microenvironnement tumoral apportées par des molécules agissant simultanément sur plusieurs cibles / voies de signalisation in vivo.
Sur un plan plus fondamental, l’équipe cherche à comprendre les mécanismes d’échappement à la sénescence induits par les traitements, avec l’hypothèse où certains facteurs solubles et leurs récepteurs exprimés par les cellules cancéreuses joueraient un rôle dans la reprogrammation de clones plus agressifs sélectionnés par les traitements. En lien avec cette plus grande agressivité, certains travaux portent également sur le rôle de la transition épithélio-mésenchymateuse au cours de la tumorigenèse, et de la reprogrammation métabolique des mitochondries.
Responsable(s)
Catherine Guette ; François Guillonneau
Secteurs d'activité
Prot’ICO : la plateforme de mutualisation en prestation/collaboration protéomique de l’ICO ouverte à l’extérieur
En 2022 L’unité Oncoprotéomique s’est équipée d’un ensemble d’appareils d’analyse haute sensibilité et haut débit capable de répondre aux besoins de l’équipe et au-delà. Il a donc été décidé de le mutualiser en mettant en commun le temps disponible d’analyse afin de permettre aux autres équipes académiques ou privées externes d’utiliser les appareillages sous réserve d’examen préalable de l’adéquation entre la demande et les moyens matériels et humains disponibles. La structure mutualisée a pris le nom de Prot’ICO et fera l’objet d’une demande de labellisation par le GIS Infrastructure en Biologie Santé Agronomie (IBiSA) début 2023. Elle structure actuellement son organisation pour répondre au plus grand nombre dans le respect de la démarche qualité suivant le référentiel ISO9001.
Toute demande d’analyse ou de devis doit transiter par l’adresse mail labo.proteomique @ ico.unicancer.fr.
Les experts doivent être sollicité en amont de la préparation des échantillons. Les conseils de préparation ainsi que les tarifs académiques en collaboration ou prestation sont disponibles auprès de l’équipe.
En illustration : la chaine nano chromatographique couplée au dispositif de spectrométrie de masse en mobilité ionique-Quadrupôle – TOF dédiée aux analyses protéomiques à haut débit.
Membres du laboratoire
Gouvernance
La plateforme est régie par un comité de pilotage composé des responsables de la plateforme, des responsables direction recherche et direction médicale de la recherche, des représentants qualité et de représentants utilisateurs à l’occasion des réunions stratégiques. Il se réunit 2 à 4 fois l’an selon l’opportunité et les échéances. Le comité de pilotage peut être amené à solliciter son comité de 3 experts scientifiques pour apporter un point de vue extérieur, notamment sur les stratégies scientifiques, les moyens nécessaires aux demandes conséquentes et les investissements technologiques envisagés.
- Catherine Guette, Ph.D. in Chemistry, ICO researcher & CRCI2NA INSERM team 7-associated researcher
- François Guillonneau, Ph.D. in Life Sciences, ICO researcher & CRCI2NA INSERM team 7-associated researcher
- Benjamin Barré, Ph.D. in Life Sciences, associate professor in Biochemistry, Université Angers
- Anne Patsouris, MD oncology, Ph.D. in Life Sciences, ICO
- Alice Boissard, Technician, Proteomics, ICO
- Cécile Henry, Technician, Proteomics, ICO
- Juliette Trahan, Qualiticienne ICO, financement région Pays de la Loire
Adresse web
https://www.institut-cancerologie-ouest.com/lunite-oncoproteomics-unit
Thèmes de recherche
Thèmes de recherche / expertise
Projet développement / recherche
Le projet EPICURE se décline sur plusieurs organes : sein, poumon et prostate. Il s’agit d’un projet associant une douzaine d’unités de production de données de type multi « omiques » qui permettra de constituer une base de données de type « holomique » de ces différents cancers métastatiques. Ce projet a pour but d’établir un prédicteur d’évolution de la maladie en fonction des traitements médicaux et éventuellement d’adapter plus finement ceux-ci. Le premier projet EPICURE a porté sur le cancer du sein métastatique et est présenté dans cet article et sur https://projet-epicure.fr. Le projet EPICURE poumon débutera début 2023.
Projets recherche propre
Au niveau de notre structure de recherche, l’Unité d’Oncoprotéomique de l’ICO souhaite devenir le centre de référence français d’étude des tumeurs par des approches protéomiques. Nous souhaitons constituer une base de données d’expression protéique de tissus tumoraux qui serait abritée par un site ICO et consultable par la communauté scientifique, ce qui contribuerait à la lisibilité de nos travaux. Grâce aux données que nous produisons, nous souhaitons caractériser des marqueurs de progression tumorale et d’échappement aux traitements, susceptibles de participer à une meilleure prise en charge des patients.
Projet développement plateforme Prot'ICO
L'évolution des appareillages nous permet d'envisager rapidement passer d'un mode « classique » de préparation manuelle de dizaines de microgrammes de protéines encore manipulables à la main, à moins du nanogramme, représenté par une poignée de cellules. Dans cette optique, nous déposons plusieurs demandes de cofinancement pour acquérir le matériel nécessaire à la manipulation de nanovolumes. Cela nous permettra de mettre à portée des équipes de recherche les données d’expressions protéiques extraites par exemple de quelques cellules d'une biopsie à faible cellularité qui auraient auparavant été écartées, ou encore d’une population cellulaire rare porteuse d'un marqueur tagué.
En effet, le TimsTOFpro2 et deux chromatographes de pointe déjà accessibles sur la plateforme rendent ces objectifs atteignables, mais nous devons disposer de la technologie de prélèvement, de comptage, de digestion et de chargement -sans pertes- d'aussi faibles quantités de cellules.
Ce projet d’équipement et de développement méthodologique porterait des fruits qui bénéficieront à la communauté scientifique. Cela mettrait en lumière un dispositif unique dans une structure CRLCC afin de s'affirmer au sein des infrastructures nationales.
Au-delà, à 2 ou 3 ans, avec des protocoles robustes mis en place, nous anticipons que la prochaine génération de spectromètres comblera alors le mince gap nous séparant de l'analyse protéomique de la cellule isolée. Un concept qui prêtait encore à sourire il y a moins de 5 ans, sérieusement envisagé désormais et que nous souhaiterions être parmi les premiers à mettre en œuvre.
Publications
1: Pouliquen DL, Malloci M, Boissard A, Henry C, Guette C.
Proteomes of Residual Tumors in Curcumin-Treated Rats Reveal Changes in Microenvironment/Malignant Cell Crosstalk in a Highly Invasive Model of Mesothelioma. Int J Mol Sci. 2022 Nov 8;23(22):13732. doi: 10.3390/ijms232213732. PMID: 36430209.
2 : Pouliquen DL, Boissard A, Henry C, Coqueret O, Guette C.
Curcuminoids as Modulators of EMT in Invasive Cancers: A Review of Molecular Targets With the Contribution of Malignant Mesothelioma Studies.
Front Pharmacol. 2022 Jul 8;13:934534. doi: 10.3389/fphar.2022.934534. PMID: 35873564; PMCID: PMC9304619.
3: Guillon J, Coquelet H, Leman G, Toutain B, Petit C, Henry C, Boissard A, Guette C, Coqueret O.
tRNA biogenesis and specific aminoacyl-tRNA synthetases regulate senescence stability under the control of mTOR.
PLoS Genet. 2021 Dec 20;17(12):e1009953. doi: 10.1371/journal.pgen.1009953. PMID: 34928935; PMCID: PMC8722728.
4 : Maarouf A, Boissard A, Henry C, Leman G, Coqueret O, Guette C, Lelièvre E.
Anterior gradient protein 2 is a marker of tumor aggressiveness in breast cancer and favors chemotherapy induced senescence escape.
Int J Oncol. 2022 Jan;60(1):5. doi: 10.3892/ijo.2021.5295. Epub 2021 Dec 16. PMID: 34913074; PMCID: PMC8727137.
5 : Pouliquen DL, Boissard A, Henry C, Blandin S, Coqueret O, Guette C.
Lymphoid Organ Proteomes Identify Therapeutic Efficacy Biomarkers Following the Intracavitary Administration of Curcumin in a Highly Invasive Rat Model of Peritoneal Mesothelioma.
Int J Mol Sci. 2021 Aug 9;22(16):8566. doi: 10.3390/ijms22168566. PMID: 34445271; PMCID: PMC8395293.
6 : Pouliquen DL, Boissard A, Henry C, Blandin S, Richomme P, Coqueret O, Guette C.
Curcumin Treatment Identifies Therapeutic Targets within Biomarkers of Liver Colonization by Highly Invasive Mesothelioma Cells-Potential Links with Sarcomas.
Cancers (Basel). 2020 Nov 16;12(11):3384. doi: 10.3390/cancers12113384. PMID: 33207594; PMCID: PMC7696465.
7 : Nader JS, Boissard A, Henry C, Valo I, Verrièle V, Grégoire M, Coqueret O, Guette C, Pouliquen DL.
Cross-Species Proteomics Identifies CAPG and SBP1 as Crucial Invasiveness Biomarkers in Rat and Human Malignant Mesothelioma.
Cancers (Basel). 2020 Aug 27;12(9):2430. doi: 10.3390/cancers12092430. PMID: 32867073; PMCID: PMC7564583.
8 : Pouliquen DL, Boissard A, Coqueret O, Guette C.
Biomarkers of tumor invasiveness in proteomics (Review).
Int J Oncol. 2020 Aug;57(2):409-432. doi: 10.3892/ijo.2020.5075. Epub 2020 May 28. PMID: 32468071; PMCID: PMC7307599.
9 : Nader JS, Guillon J, Petit C, Boissard A, Franconi F, Blandin S, Lambot S, Grégoire M, Verrièle V, Nawrocki-Raby B, Birembaut P, Coqueret O, Guette C, Pouliquen DL.
S100A4 is a Biomarker of Tumorigenesis, EMT, Invasion, and Colonization of Host Organs in Experimental Malignant Mesothelioma.
Cancers (Basel). 2020 Apr 10;12(4):939. doi: 10.3390/cancers12040939. PMID: 32290283; PMCID: PMC7226589.
10 : Jézéquel P, Patsouris A, Guette C, Juin PP, Campone M.
RE: Immune Checkpoint Profiles in Luminal B Breast Cancer (Alliance).
J Natl Cancer Inst. 2020 Aug 1;112(8):863-864. doi: 10.1093/jnci/djaa037. PMID: 32191300.
11 : Guillon J, Petit C, Toutain B, Guette C, Lelièvre E, Coqueret O.
Chemotherapy-induced senescence, an adaptive mechanism driving resistance and tumor heterogeneity.
Cell Cycle. 2019 Oct;18(19):2385-2397. doi: 10.1080/15384101.2019.1652047. Epub 2019 Aug 9. PMID: 31397193; PMCID: PMC6738909.
12 : Valo I, Raro P, Boissard A, Maarouf A, Jézéquel P, Verriele V, Campone M, Coqueret O, Guette C.
OLFM4 Expression in Ductal Carcinoma In Situ and in Invasive Breast Cancer Cohorts by a SWATH-Based Proteomic Approach.
Proteomics. 2019 Nov;19(21-22):e1800446. doi: 10.1002/pmic.201800446. Epub 2019 Aug 8. PMID: 31318138.
13 : Petit C, Guillon J, Toutain B, Boissard A, Patsouris A, Lelièvre E, Guette C, Coqueret O.
Proteomics Approaches to Define Senescence Heterogeneity and Chemotherapy Response.
Proteomics. 2019 Nov;19(21-22):e1800447. doi: 10.1002/pmic.201800447. Epub 2019 May 13. PMID: 30968557.
14 : Jézéquel P, Guette C, Lasla H, Gouraud W, Boissard A, Guérin-Charbonnel C, Campone M.
iTRAQ-Based Quantitative Proteomic Analysis Strengthens Transcriptomic Subtyping of Triple-Negative Breast Cancer Tumors.
Proteomics. 2019 Nov;19(21-22):e1800484. doi: 10.1002/pmic.201800484. Epub 2019 May 7. PMID: 30951236.
15 : Guillon J, Petit C, Moreau M, Toutain B, Henry C, Roché H, Bonichon-Lamichhane N, Salmon JP, Lemonnier J, Campone M, Verrièle V, Lelièvre E, Guette C, Coqueret O.
Regulation of senescence escape by TSP1 and CD47 following chemotherapy treatment.
Cell Death Dis. 2019 Feb 27;10(3):199. doi: 10.1038/s41419-019-1406-7. PMID: 30814491; PMCID: PMC6393582.
16 : Nader JS, Abadie J, Deshayes S, Boissard A, Blandin S, Blanquart C, Boisgerault N, Coqueret O, Guette C, Grégoire M, Pouliquen DL.
Characterization of increasing stages of invasiveness identifies stromal/cancer cell crosstalk in rat models of mesothelioma.
Oncotarget. 2018 Mar 27;9(23):16311-16329. doi: 10.18632/oncotarget.24632. PMID: 29662647; PMCID: PMC5893242.
17: Le Duff M, Gouju J, Jonchère B, Guillon J, Toutain B, Boissard A, Henry C, Guette C, Lelièvre E, Coqueret O.
Regulation of senescence escape by the cdk4-EZH2-AP2M1 pathway in response to chemotherapy.
Cell Death Dis. 2018 Feb 7;9(2):199. doi: 10.1038/s41419-017-0209-y. PMID: 29415991; PMCID: PMC5833455.
18 : Carné Trécesson S, Souazé F, Basseville A, Bernard AC, Pécot J, Lopez J, Bessou M, Sarosiek KA, Letai A, Barillé-Nion S, Valo I, Coqueret O, Guette C, Campone M, Gautier F, Juin PP.
BCL-X<sub>L</sub> directly modulates RAS signalling to favour cancer cell stemness.
Nat Commun. 2017 Oct 24;8(1):1123. doi: 10.1038/s41467-017-01079-1. PMID: 29066722; PMCID: PMC5654832.
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