Ce projet de thèse serait sous la direction de : Mme Paule SEITE et M. Jean-Marc GOMBERT
Unité de recherche : COMET
École doctorale : Rosalind Franklin – Énergie, Environnement, Bio santé
Intitulé du sujet :
Rôle des vésicules extracellulaires de plasmocytes tumoraux dans la subversion du microenvironnement médullaire dans le myélome multiple.
Role of tumor plasma cell extracellular vesicles in the subversion of the marrow microenvironment in multiple myeloma
Début de thèse : à partir du 01/10/2025
Mots clés : Modèles 3D, microenvironnement tumoral, vésicules extracellulaires, signalisation, immunosuppression
Résumé:
Le myélome multiple (MM) est une hémopathie maligne caractérisée par la prolifération clonale de plasmocytes (Pc) dans la moelle osseuse (MO). Entre les différents composants du microenvironnement médullaire – cellules stromales, osseuses, endothéliales, immunitaires, facteurs solubles et vésicules extracellulaires sécrétés par ces mêmes cellules – s’établit une signalisation favorable à la survie des Pc tumoraux et à l’empêchement du système immunitaire. Ce projet vise à étudier l’effet des vésicules extracellulaires de Pc sur la signalisation au sein de la niche tumorale et en particulier leur influence sur les MDSC (pour « myeloid-derived suppressor cells », lesquels constituent des acteurs essentiels de l’immunosubversion induite par les tumeurs.
MM is a hematological malignancy characterized by the clonal proliferation of plasma cells (Pc) in the bone marrow (BM). The various components of the bone marrow microenvironment – stromal cells, bone cells, endothelial cells, immune cells, soluble factors and extracellular vesicles secreted by those cells – establish a signaling pathway that favors the survival of tumoral Pc and inhibits the immune system. This project aims to study the effect of extracellular vesicles produced by Pc cells on the signaling within the tumor niche, and in particular their influence on MDSCs (myeloid-derived suppressor cells), which play a key role in tumor-induced immunosubversion.
Contexte et problématique :
Les vésicules extracellulaires (VE) sécrétées par les différentes cellules au sein de la moelle osseuse (MO) participent, avec les facteurs solubles et les interactions directes entre cellules, à l’équilibre du microenvironnement médullaire (MEM). Dans le myélome multiple (MM), ces vésicules assurent le maintien des plasmocytes (Pc) tumoraux au sein de la MO et l’éducation des cellules du MEM favorisant ainsi la croissance tumorale. La modification de la niche médullaire altère la capacité du système immunitaire à reconnaître les cellules tumorales et à les éradiquer. En réponses aux VE de Pc tumoraux, les cellules myéloïdes suppressives (Myeloid derived suppressor cells MDSC) se différencient au sein de la MO et participent à ces processus
d’immunosubversion et de défaillance de l’immunosurveillance au sein du MEM. Parmi les acteurs associés à ces mécanismes, nous nous intéressons plus particulièrement au récepteur des neurotrophines TrkC et son co-récepteur la Sortiline, dont nous avons montré la surexpression dans les Pc de patients MM et la présence dans les VE produites par les Pc tumoraux. Nous souhaitons rechercher leur rôle dans la réponse immunitaire et l’acquisition de fonctionnalités invasives, par exemple à travers le remodelage vasculaire, en utilisant un modèle 3D de MM.
Together with soluble factors and direct cell-cell interactions, extracellular vesicles (EVs) secreted by the various cells within the bone marrow contribute to the balance of the bone marrow microenvironment (BMM). In multiple myeloma (MM), these vesicles maintain tumor plasma cells (Pc) within the bone marrow and educate cells in the BMM, thereby promoting tumor growth. Modification of the bone marrow niche alters the immune system’s ability to recognize and eradicate tumor cells. In response to VEs from tumor Pc, myeloid derived suppressor cells (MDSCs) differentiate within the BM and participate in these processes of immunosubversion and immunosurveillance failure within the BM. Among the players associated with these mechanisms, we are particularly interested in the neurotrophin receptor TrkC and its co-receptor Sortilin, which we have shown to be overexpressed in Pc from MM patients and present in EVs produced by tumor Pc. We aim to identify their role in the immune response and the acquisition of invasive functionalities, for example through vascular remodeling, using a 3D model of MM.
Description du sujet :
L’implication des récepteurs Trk dans les cancers hématologiques reste jusqu’à aujourd’hui très peu étudiée. Sur la base des résultats du laboratoire montrant une surexpression spécifique du récepteur TrkC dans les Pc de patients MM, il s’agira de poursuivre l’analyse des effets des VE de lignées et/ou de patients au sein du microenvironnement tumoral afin d’explorer de nouveaux mécanismes immunitaires et moléculaires de contrôle de la cellule tumorale dans le MEM du MM, dépendants des récepteurs aux neurotrophines et plus spécifiquement de la signalisation TrkC/sortiline. Pour répondre à ces problématiques, nous utiliserons un modèle 3D de myélome multiple, pour lequel nous avons déjà des résultats préliminaires avec des lignées de MM au sein d’un microenvironnement minimal (disque osseux, cellules stromales, endothéliales). Ce modèle sera complexifié en introduisant des cellules immunitaires obtenues par différenciation in vitro ou isolées de patients.
The involvement of Trk receptors in hematological cancers remains largely unexplored. On the basis of the laboratory’s results showing specific overexpression of the TrkC receptor in the Pc of MM patients, the aim will be to continue analyzing the effects of EVs from lines and/or patients within the tumor microenvironment in order to explore new immune and molecular mechanisms of tumor cell control in the MM MEM, dependent on neurotrophin receptors and more specifically on TrkC/sortilin signaling. To address these issues, we will use a 3D model of
multiple myeloma, for which we already have preliminary results with MM lines within a minimal microenvironment (bone disc, stromal, endothelial cells). This model will be made more complex by introducing immune cells obtained by in vitro differentiation or isolated from patients.
Méthodologie et mise en œuvre :
Les effets des VE sur les cellules du microenvironnement médullaire seront évalués sur des co-cultures 2D et sur des cultures 3D reconstituant un MEM minimal. Ces expériences seront réalisées avec : (i) des VE purifiées à partir des lignées de MM ou de la MO de patients et (ii) les surnageants de culture ou de MO dépourvus des cellules et des VE, mais conservant les facteurs solubles. La prolifération, la migration, la différenciation cellulaire, l’immunosuppression l’angiogenèse… seront analysées par diverses techniques dont la cytométrie en flux et l’immunocytochimie, afin de caractériser la représentation (nombre), la nature et la fonctionnalité des types cellulaires présents dans la coculture 3D en fonction des traitements. Les surnageants des tumeurs 3D obtenues seront également évalués pour leur contenu en facteurs solubles et VE.
Mise en œuvre :
MDSC : Purification des MDSC à partir des MO. Analyse des MDSC en cytométrie en flux à partir des cellules de MO. Différenciation in vitro de monocytes en MDCS. Validation par cytométrie en flux.
VE : Préparation de VE à partir des lignées en culture et MO de patients. Validation par cytométrie en flux/nanoparticles tracking analysis.
2D : co-cultures : Pc +/-ostéoblastes +/- cellules endothéliales +/- MDSC. Tests de prolifération, formation de tubes, voies de signalisation.
3D : Etablissement d’un modèle simplifié de MM : disque osseux/ cellules stromales +/- plasmocytes tumoraux +/-
MDSC. Analyse en cytométrie en flux et immunocytochimie. Analyse des surnageants de tumeurs 3D.
The effects of EVs on the cells of the bone marrow microenvironment will be assessed in 2D co-cultures and in 3D cultures reconstituting a minimal MEM. These experiments will be carried out with: (i) EVs purified from MM lines or patient marrow, and (ii) culture or MO supernatants devoid of cells and EVs, but retaining soluble factors. Cell proliferation, migration, differentiation, immunosuppression, angiogenesis, etc. will be analyzed using various techniques, including flow cytometry and immunocytochemistry, to characterize the representation (number), nature and functionality of cell types present in the tumor as a function of treatment. Supernatants from the 3D tumors obtained will also be assessed for their soluble factors and VE content.
Applications:
MDSC: Purification of MDSC from MO. Flow cytometric analysis of MDSCs from MO cells. In vitro differentiation of monocytes into MDSC. Validation by flow cytometry.
EV: Preparation of EVs from cultured lines and patient marrow. Validation by flow cytometry/nanoparticle tracking analysis.
2D: Co-cultures: Pc +/- osteoblasts +/- endothelial cells +/- MDSC. Proliferation tests, tube formation, signaling pathways.
3D: Establishment of a simplified multiple myeloma 3D model: bone disc/ stromal cells +/- tumor plasma cells +/-
MDSCs. Flow cytometry and immunocytochemistry analysis. Analysis of 3D tumor supernatants content.
Profil recherché :
Le/la candidat(e) devra être titulaire d’un Master spécialisé, idéalement en biologie du cancer, biologie moléculaire et/ou cellulaire, immunologie. Des connaissances approfondies en biologie cellulaire, mécanismes moléculaires de l’oncogenèse, une expérience en culture cellulaire et en cytométrie en flux sont des éléments essentiels.
Le/la candidat(e) devra montrer une forte motivation ainsi qu’une bonne maîtrise de l’anglais scientifique.
The candidate should have a specialized Master’s degree, ideally in cancer biology, molecular and/or cell biology, immunology. In-depth knowledge of cell biology, molecular mechanisms of oncogenesis, experience in cell culture and flow cytometry are essential.
The candidate must be highly motivated and have a good command of scientific English.
Contact pour plus d’informations et pour candidater jusqu’au 15/06/25 :
paule.seite@univ-poitiers.fr