Thèse Rôle du Canal Ionique Herg1 dans les Syndromes Myélodysplasiques Mutés Sf3b1 H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Picardie - Jules Verne École doctorale : Sciences, Technologie, Santé Laboratoire de recherche : HEMATIM - Hématopoïèse et immunologie Direction de la thèse : Thomas BOYER ORCID 0000000181335491 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-02T23:59:59 Le rôle des canaux ioniques dans les hémopathies malignes est peu exploré contrairement aux cancers solides, où leur expression est associée à des caractéristiques majeures de la tumeur (prolifération, angiogénèse, migration et invasion). Les syndromes myélodysplasiques (SMD) sont des pathologies pré-leucémiques, caractérisées par une hématopoïèse inefficace et un défaut de production des cellules matures. Au niveau transcriptomique, le canal hERG1 est surexprimé dans les SMD de faible risque, notamment dans les SMD caractérisés par une mutation du gène SF3B1 et cette surexpression semble associée à une meilleure survie globale. Le gène KCNH2, codant pour ce canal ionique, est exprimé de façon homogène dans les cellules hématopoïétiques avec néanmoins une légère surexpression dans la lignée érythropoïétique. L'objectif principal de ce travail est l'étude précise de l'expression de hERG1 au cours de l'érythropoïèse normale et pathologique dans les SMD mutés SF3B1 mais également au décours de la myélopoïèse (granulopoïèse et monocytopoïèse) par cytométrie en flux, grâce à des panels connus et bien caractérisés. Dans un deuxième temps, l'étude des conséquences fonctionnelles de l'expression de hERG1 sera envisagée par étude des voies de signalisation en aval de ce canal, par des expériences de flux calcique et de patch clamp. En parallèle, des données de RNA sequencing sont disponibles chez des patients avec SMD de faible et haut risque. Leur exploitation permettra une meilleure compréhension du rôle de ce canal dans les SMD, ouvrant la voie à de nouvelles expériences. Les syndromes myélodysplasiques (SMD) sont des hémopathies myéloïdes caractérisés par une atteinte clonale et acquise de la cellule souche hématopoïétique, entraînant ainsi une hématopoïèse inefficace et une dysmyélopoïèse, aboutissant in fine à un défaut de production des cellules matures et à des cytopénies périphériques. Les SMD sont des états pré-leucémiques avec une évolution naturelle en leucémie aiguë myéloïde (LAM) à plus ou moins long terme (20-30% des cas), avec un risque variable selon le type de SMD.
Parmi les nouveaux antigènes tumoraux, dont l'importance dans le cancer émerge ces dernières années, les canaux ioniques doivent être inclus. En effet, un nombre croissant d'études a montré que les canaux ioniques sont souvent dérégulés dans les cellules cancéreuses, où ils contribuent au phénotype malin en altérant la prolifération, la survie et/ou l'apoptose, la migration, l'invasion et l'angiogenèse. Parmi les différents canaux ioniques, les canaux potassiques sont essentiels car exprimés dans un grand nombre de tumeurs. Le canal Kv11.1, connu sous le nom d'hERG1 et codé par le gène KCNH2, est particulièrement représenté dans différents cancers solides (sein, prostate, poumon, mélanome, glioblastome...) mais son rôle dans les hémopathies myéloïdes reste peu défini. La base de données de transcriptomique GEO montre une surexpression de hERG1 dans les SMD avec sidéroblastes en couronne et mutations du gène SF3B1 en comparaison avec les autres types de SMD (notamment les SMD de haut risque) et les contrôles sains. Ainsi, l'expression de hERG1 est associée à un pronostic favorable, comme confirmé par la base de données TCGA. L'expression du gène KCNH2 semble homogène dans les cellules hématopoïétiques avec néanmoins une discrète surexpression dans la lignée érythropoïétique, particulièrement au stade proérythroblastique.
Des données préliminaires montrent une expression accrue de hERG1 par cytométrie en flux dans les cellules CD14+ et CD33+ issues de SMD de faible risque (SF3B1 mutés (n=5) ou autres (n=4)) par rapport aux LAM (n=3)). De plus, des biopsies ostéo-médullaires de patients ont été marquées en immunohistochimie pour la détection de hERG1 chez 10 SMD SF3B1, 10 SMD de faible risque autres, 5 SMD de haut risque et 3 contrôles sains. Là encore, un marquage plus intense a été retrouvé dans les deux catégories de SMD de faible risque, par rapport aux contrôles sains et aux SMD de haut risque. Ainsi, l'expression de hERG1 semble importante dans les stades les plus précoces de la tumorogénèse des SMD, avec une extinction progressive dans les formes de haut risque et les LAM. L'objectif principal du doctorant impliqué dans ce projet de recherche sera l'étude comparative de l'expression et de la fonction de hERG dans l'hématopoïèse normale et maligne au cours des SMD.
L'objectif principal de ce travail est l'étude précise du canal hERG1 au cours de l'érythropoïèse normale et pathologique dans les SMD mutés SF3B1. En effet, (i) les études préliminaires de transcriptomique ont identifié une expression forte de hERG1 dans ce type de SMD, (ii) la modélisation in vitro de cette hématopoïèse maligne mutée SF3B1 est en place au sein du laboratoire et (iii) cela permet de limiter l'hétérogénéité inhérente à ces pathologies. Le premier objectif sera d'étudier comparativement l'expression transcriptionnelle et protéique de hERG au cours des SMD. Les études préliminaires de RNA sequencing réalisées sur différents types de SMD de faible et haut risque nous fourniront les premiers éléments de mécanistique et permettront d'affiner les expériences fonctionnelles à réaliser (collaboration Pr Arcangeli, Université de Florence). Nous étudierons l'expression transcriptionnelle et protéique de hERG1 aux différents temps de la différenciation érythroïde in vitro de cellules CD34+ normales et issues de SMD. Nous étudierons ensuite la fonction de hERG1 dans l'érythropoïèse normale et maligne en étudiant les conséquences de la modulation de son expression (surexpression et knockdown par stratégie lentivirale) sur (i) la cinétique de prolifération, (ii) le phénotype de la différenciation érythroïde étudiée par cytométrie en flux et (iii) les flux ioniques (collaboration Pr Gautier, LPCM).
Le laboratoire HEMATIM (UR 4666) possède une expertise reconnue dans l'étude de l'érythropoïèse en conditions physiologiques mais également dans les pathologies constitutionnelles du globule rouge et les pathologies myéloïdes. Des travaux récents ont montré le rôle de canaux ioniques ou de leurs régulateurs (PIEZO1, STIM2 et ORAI2) dans l'hématopoïèse bénigne et maligne (Caulier, Haema tologica 2020 ; Djordjevic, Molecular Oncology 2024 ; Lebon, Cancer Medicine 2024) Une modélisation de l'érythropoïèse maligne des SMD avec mutation SF3B1 a été développée au sein du laboratoire (Legrand, congrès SFH 2024).
HEMATIM dispose donc de toutes les techniques et équipements nécessaires à l'étude de l'érythropoïèse pathologique des SMD :
- Cytomètre en flux avec panel danticorps adapté pour l'étude de l'érythropoïèse sur prélèvement médullaire (marqueurs utilisés : CD34, CD117, CD36, CD105, CD71, CD45) mais également de la myélopoïèse (marqueurs utilisés : CD34, CD117, CD13, CD33, CD15, CD14, CD16, CD45) et protocole de réanalyse des données (logiciel Kaluza)
- Trieur cellulaire (tri CD34+)
- Culture des progéniteurs CD34+ en milieu adapté pour la différenciation érythropoïétique
- Production et utilisation de shRNA (dirigé contre SF3B1 et/ou KCNH2)
- Techniques de base de biologie moléculaire (RT-qPCR)
- Techniques d'étude protéique (Western Blot).

Le doctorant doit être autonome et savoir travailler en équipe. Il doit maîtriser les techniques classiques de biologie cellulaire (culture cellulaire, Western Blot, tri cellulaire), de cytométrie en flux, d'utilisation de shRNA (CRISPR encore plus apprécié) et de biologie moléculaire (qPCR). Le doctorat doit maîtriser les outils et la recherche bibliographique.