Résumé 

Les syndromes myélodysplasiques (MDS) représentent des hémopathies clonales caractérisées par une hématopoïèse inefficace, une cytopénie périphérique et un risque de transformation leucémique. Parmi eux, les MDS avec mutation du gène codant le facteur d’épissage SF3B1 constituent une entité clinique et biologique distincte, associée à la présence de sidéroblastes en couronne et à une érythropoïèse inefficace. L’objectif de ce travail de thèse était d’élucider les mécanismes épigénétiques et transcriptionnels qui sous-tendent les défauts de différenciation érythroïde dans ce contexte, et d’explorer de nouvelles options thérapeutiques.Les mutations du gène SF3B1 sont des événements génétiques initiateurs conférant un avantage sélectif aux cellules clonales. Elles génèrent des anomalies d’épissage en particulier l’usage d’un site cryptique d’épissage en 3’ de l’intron et la rétention inappropriée d’introns. La rétention d’introns étant un mécanisme co-transcriptionnel physiologique de spécification des érythroblastes, il en résulte une modification profonde du transcriptome avec une sur-représentation des voies régulant le cycle cellulaire, la biogenèse des ribosomes ou la réparation de l’ADN et une altération de la différenciation érythroïde terminale. En lien avec la perte de rétention d’introns, nos travaux ont tout d’abord mis en évidence une perte globale des hybrides ADN-ARN ou R-loops qui se forment lors de la transcription par hybridation de l’ARN naissant avec l’ADN matriciel. Ce défaut structurel participe à la reprogrammation transcriptionnelle affectant des voies de réparation de l’ADN, de régulation du cycle cellulaire et d’épissage. Nous avons ensuite montré que l’inhibition d’histone déacétylases (HDAC) par l’acide hydroxamique  suberoylanilide ou vorinostat restaure la génération de R-loops, et réorganise le paysage transcriptionnel en diminuant l’expression des gènes impliqués dans la réplication ou la réparation de l’ADN, le cycle cellulaire et la biogenèse des ribosomes. L’état chromatinien, est modifié avec notamment une augmentation des marques d’activation H3K27ac aux promoteurs et H3K36me3 sur les corps des gènes et une accessibilité accrue de la chromatine aux promoteurs des gènes cibles des facteurs de transcription érythroïdes KLF1/EKLF et GATA1. Ces changements sont corrélés à une amélioration de la différenciation érythroïde terminale.Nos résultats suggèrent que les mutations de SF3B1 associent des anomalies épigénétiques aux défauts d’épissage de l’ARN, contribuant à l’érythropoïèse inefficace. Le ciblage des HDAC apparaît comme une stratégie thérapeutique prometteuse permettant de restaurer le programme de différenciation érythroïde. Ainsi, cette thèse met en lumière l’importance des interactions entre R-loops, modifications d’histones et transcription dans la physiopathologie des MDS-SF3B1 et ouvre de nouvelles perspectives pour une modulation épigénétique ciblée de l’érythropoïèse.

Mots clefs : Syndromes myélodysplasiques, SF3B1, R-loops, inhibiteur des histones déacétylases, anémie, chromatine.