Thèse Evaluation des Isoformes de Pi3k dans le Traitement de la Polypose Adénomateuse Familiale H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Toulouse École doctorale : BSB - Biologie, Santé, Biotechnologies Laboratoire de recherche : IRSD - Institut de Recherche en Santé Digestive Direction de la thèse : Emmanuel MAS ORCID 0000000154257352 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-07T23:59:59 La polypose adénomateuse familiale (PAF) est une maladie génétique caractérisée par des mutations du gène Adenomatous Polyposis Coli (APC). Ce gène code pour une protéine qui fait partie de la voie de signalisation Wnt/APC/ß-caténine qui contrôle le renouvellement et la prolifération des cellules souches intestinales (CSI).
Les modèles murins de PAF ne reproduisent pas bien la pathologie humaine avec développement de polypes au niveau de l'intestin grêle et non du colon, survenue tardive d'un cancer colorectal. Nous avons fait l'hypothèse il y a 10 ans que le modèle d'organoïdes coliques, basé sur la culture de CSI, était approprié pour l'étude de la PAF. L'objectif était d'identifier à terme des cibles thérapeutique pour proposer un traitement aux patients et éviter la colectomie prophylactique ou la survenue d'un cancer.
Ainsi, nous avons pu identifier un type d'organoïde spécifique de l'adénome, qui pourrait être utilisé comme marqueur d'efficacité thérapeutique. Il s'agit d'un organoïde immature cystique mais qui présente aussi des bourgeonnements. Nos résultats montrent que la voie PI3K est importante, avec des différences entre les organoïdes issus de zones adénomateuses ou de zones non adénomateuses de patients ayant une PAF en termes d'expression des isoformes p110a et p110ß de PI3K. Ces différentes isoformes pourraient être ciblées soit en prévention du développement de polypes (p110a) soit des adénocarcinomes (p110ß). Les organoïdes coliques semblent bien être le meilleur modèle pour étudier les mécanismes moléculaires impliqués dans la PAF humaine.
Nous visons à développer/valider des traitements de la PAF en utilisant les organoïdes intestinaux comme outil de dépistage, en vue d'un essai clinique.
Nous prévoyons de faire un criblage des isoformes PI3K sur nos organoïdes PAF (BIODIGE, https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02874365?term=biodige&rank=1), ce qui est soutenu par un brevet européen. Nous réaliserons également une étude ancillaire du PHRC-I RAPA-4-PAF coordonnée par le Prof E. Mas (https://clinicaltrials.gov/study/NCT06308445) pour évaluer les effets de 6 mois de traitement par inhibiteur de mTOR sur la fonction des cellules souches intestinales et étudier l'impact du microbiote intestinal sur la biologie des organoïdes et leur réponse au traitement. En effet, certaines bactéries du microbiote intestinal sont associées à un pronostic défavorable chez les patients PAF et les inhibiteurs de mTOR impactent la composition et la fonction du microbiote intestinal.
Le renouvellement épithélial intestinal se produit en 3-5 jours. Le compartiment des cellules souches intestinales (CSI) qui se trouve au fond des cryptes assure ce renouvellement. La voie Wnt/APC/ß-caténine contrôle le renouvellement et la prolifération des CSI, avec un gradient décroissant du bas vers le haut des cryptes. Les autres voies de signalisation impliquent plusieurs ligands comme Notch, BMP et EGF.
La physiopathologie de la PAF est mal comprise. Les modèles murins de PAF ne reproduisent pas adéquatement la maladie humaine. En effet, ces souris développent des polypes dans l'intestin grêle et non dans le côlon et la transition vers un cancer colorectal est rare. De plus, il existe des différences d'espèces dans la physiologie intestinale. La PAF est une maladie génétique génétique, secondaire aux mutations d'APC, avec une hérédité autosomique dominante. Comme les mutations d'APC impliquent la voie Wnt/APC/ß-caténine, elles devraient entraîner une prolifération incontrôlée des CSI. De plus, la culture organoïde 3D est basée sur les propriétés des CSI et utile pour étudier la physiopathologie de l'épithélium intestinal (1, 2).
Depuis 2016, nous avons développé le modèle 3D d'organoïde du côlon pour comprendre les premiers événements qui se produisent dans la PAF humaine. Nous avons cultivé des organoïdes de biopsies du côlon de patients PAF et sains pour caractériser les altérations de l'CSI. Notre projet (BIODIGE,
https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02874365?term=biodige&rank=1) visait à rechercher des différences dans les CSI entre la muqueuse normale et l'adénome des patients atteints de PAF et les témoins sains. Une des principales découvertes est l'identification d'une forme d'organoïde spécifique imitant l'adénome, à savoir un organoïde immature (kyste) avec des bourgeons, uniquement présent dans les organoïdes adénomateux (panneau de gauche ci-dessous).
De plus, en étudiant les voies de signalisation qui contrôlent les CSI, nous avons montré des différences entre les organoïdes adénomateux et non adénomateux (panneau droit ci-dessus). Ainsi, une chimio-prévention précoce pour les patients PAF pourrait être basée sur des stratégies améliorant la différenciation des CSI en zone non adénomateuse en ciblant p110a. Pour les cas avancés de PAF, le ciblage de p110b et/ou de TGFb peut être envisagé (3).Ces résultats ont permis d'établir avec Inserm Transfer une licence pour l'utilisation d'inhibiteurs de PI3K dans la PAF à l'aide du modèle organoïde colique.

- compréhension de la dérégulation du renouvellement de l'épithélium intestinal dans la PAF
- ciblage thérapeutique voie PI3K-Akt-mTOR culture d'organoides
imagerie
expression génique, protéique

Les candidats doivent être titulaires d'un M2R en biologie et avoir un excellent dossier universitaire. Ils devront être capables de réaliser :
- Veille scientifique
- Mise en place des protocoles expérimentaux
- Gérer les contacts avec les plateformes technologiques.