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Si le promoteur du gène MGMT 10q26 est méthylé, il ne retire pas le méthyle CH3 du temozolomide posé dans l'ADN qui bloque la division cellulaire

La méthylation du promoteur du gène MGMT, un cas sur 2, si méthylation silençage et temozolomide efficace
La méthylation du promoteur du gène joue un grand rôle sur le niveau d'expression du gène. Une faible méthylation favorise la transcription mais une forte méthylation, au contraire, l'inhibe. Lorsque le promoteur d'un gène est méthylé, le gène en aval est en général réprimé et n'est donc plus transcrit en ARNm et le gène ne code plus. Le temozolomide est très efficace si MGMT est silencieux, méthylé, activité variable en position intermédiaire et inefficace s'il est non méthylé

Le gène MGMT
Le gène MGMT se situe sur l'extrémité du bras long 10q du chromosome 10 entre les positions 131155505 et 131155619 

De nombreuses appellations
Difficile de s'y retrouver dans cette multitude d'appellations, les uns parlent d'alkyl, les autres de méthyl, les un de l'enzyme, les autres du promoteur du gène. Le Méthyle est un radical monovalent CH3 obtenu en enlevant un hydrogène au méthane CH4. Méthane, méthyle, cela se comprend. L'alkyle est un radical acyclique obtenu en enlevant un atome d'hydrogène à un alcane, CH3, C2H5 sont des alkyles. Une enzyme est un biocatalyseur protidique, donc une protéine fabriquée par un gène.
O(4)-BFA mieux que O(6)-BG pour améliorer la réponse au Temodal
Pour améliorer la réponse au Temodal et éviter les réparation d'AGAT, on a essayé sans trop de succès O(6)-BG. On a trouvé depuis beaucoup mieux avec O(4)-BFA
O (4)-acide benzylfolique désactive la protéine de résistance O (6) alkylguanine-ADN alkyltransférase dans les lignées cellulaires de tumeur de cerveau quel que soit le statut de FR

Auteurs : Johnson SP, Kamen BA, Bigner DD, H Friedman. Département de Chirurgie, Duc Université Centre Médical, Empaquetez 2616, Durham, NC, 27710, USA, stewart.johnson@duke.edu,.

La réparation de l'ADN par la protéine O (6) alkylguanine-ADN alkyltransferase (AGT), est une source fondamentale de la résistance de la tumeur aux agents tel que le Temodal et les chloroéthylnitrosourées qui font des lésions d'ADN à l'emplacement O (6) de la guanine. Pour augmenter l'efficacité de ces médicaments, des inactivateurs d'AGT tel que O (6)-benzylguanine ont été développés. Un inactivateur nouveau d'AGT, O (4)-benzylfolic acide (O(4)-BFA), a été rapporté comme étant plus fort et plus soluble que O (6)-benzylguanine. Des études Antérieures avaient suggéré que la compréhension d'O(4)-BFA avait besoin d'un médiateur, le récepteur du folate (FR), et, donc, son usage pouvait être limité aux cellules qui l'expriment.
Méthode :
Nous avons mesuré l'activité AGT dans des extraits de cellules tumorales de cerveau exposées à O(4)-BFA. L'inactivation d'AGT par O(4)-BFA a été mesuré dans des milieux avec ou sans acide folique. Des études ont été menées en utilisant FR purifié pour déterminer son affinité pour O(4)-BFA.

Résultat :
L'IC(50 observé) (concentration pour 50% d'ihibition) pour O(4)-BFA dans les échantillons de tumeurs de cerveau ont varié de 0,2 à 1,3 dans les milieu sans acide folique à 2,3 dans les milieux avec acide folique. À cette concentration, l'acide folique saturerait le FR et le FR seraient incapables de prendre O(4)-BFA. Quand les cellules croissent en milieu acide folique, il y a une baisse de 50% de l'IC(50)s , et le FR n'est pas essentiel au fonctionnement de O(4)-BFA. Les études complémentaires utilisant FR purifié ont confirmé que l'IC(50) pour O(4)-BFA est approximativement 180 fois supérieur à l'acide folique qui a une affinité très faible pour FR.

Conclusions :
Ces résultats indiquent que O(4)-BFA a un usage potentiellement général comme inactivateur d'AGT et son usage n'est pas limité aux tumeurs qui expriment de hauts niveaux de FR.

O6-Alkyle Guanine-ADN-Alkyle Tranférase AGAT ou Méthyl Guanine, méthyl Transférase MGMT
Le 09/11/2000 à Boston, des chercheurs découvrent qu’une méthylation d’un gène de réparation de l’ADN permet de prédire la réponse des patients avec gliome malins par chimiothérapie alkylante ou comment les individus atteints d’une tumeur agressive du cerveau répondront à la chimiothérapie. Cette étude est parue dans le New England Journal of Medicine. L’enzyme de réparation de l’ADN O-6-methylguanine-DNA methyltransferase (MGMT) inhibe la destruction des cellules cancéreuses par les agents alkylants. L’expression de la MGMT est contrôlée par un promoteur. La méthylation de ce promoteur rend le gène correspondant silencieux dans les cellules cancéreuses. Ces dernières ne produisent alors plus de MGMT. Des chercheurs du centre d'oncologie Johns Hopkins à Baltimore et à l’Université de Pampelune (Espagne) ont examiné des gliomes en vue de déterminer si la méthylation du promoteur de MGMT est liée à la réponse de la tumeur aux agents alkylants. Les auteurs ont analysé par PCR (Polymerase Chain Reaction ou réaction de polymérisation en chaine), le promoteur de la MGMT dans la tumeur. Les gliomes proviennent de 47 patients traités par la carmustine (BCNU). Les données moléculaires ont été corrélées aux résultats cliniques. L’étude montre que le promoteur de la MGMT dans les gliomes était méthylé pour 19 patients (40 %). Douze de ces 19 patients ont une réponse significativement meilleure à la chimiothérapie avec une régression de la tumeur et une survie à long terme prolongée. Les patients avec le gène de la MGMT methylé vivent en moyenne 13 mois de plus que les autres patients. La methylation du promoteur de la MGMT dans les gliomes peut être utilisé comme facteur pronostique de la réponse de la tumeur aux agents alkylants. De plus, la methylation de la MGMT se révèle être un facteur pronostique indépendant et plus puissant que l’âge ou le stade tumoral par exemple. Source : Johns Hopkins Medical Institutions. N Engl J Med 2000 ; 343 (19) : 1350-1354

MGMT par prise de sang
2037-ASCO 2008
Statut de MGMT, corrélation entre sa valeur dans le tissu tumoral et celle obtenue dans le sérum par MSP sur une série de glioblastomes. C. Balañá

Citation: J Clin Oncol 26: 2008 (mai 20 suppl; abstr 2037)

Auteurs : C. Balañá, C. Carrato, J. Ramírez, M. Berdiel, D. Kaen, J. Sánchez, M. Tarón, C. Hostalot, A. Ariza, R. Rosell,,

Résumé :
MGMT (O6-Méthyle Guanine Méthyle Transférase) est un gène promoteur de la méthylation et l'expression de MGMT dans le tissu tumoral et un agent pronostic de l'avantage de la chimiothérapie avec l'alkylant Temodal dans le glioblastome. Le statut de méthylation MGMT peut être détecté dans le sérum de malades. Nous avons étudié la concordance entre la méthylation de MGMT obtenue à partir des tissus, t-MGMT+/-, avec la méthylation obtenue dans le Sérum s-MGMT +/- par analyse MSP (Polymérisation spécifique de la méthylation) ainsi que le statut de méthylation de la protéine obtenue par immunohistochimie quantitative (q-IHC) dans une série de glioblastomes.
Méthodes :
MSP à partir du sérum a été exécuté sur 70 échantillons de patients soit les sérums de 37 malades deux par deux. 63 malades ont été répartis pour l'expression de q-IHC. On a obtenu 3 valeurs par malade, le minimum (min q-IHC), le maximum (maximum q-IHC) et la moyenne (ave-q-IHC) de cellules avec statut MGMT +. Les données cliniques obtenues étaient l'âge (> 50, <50), la chirurgie (biopsie, résection), l'indice de Karnovsky KPS (<70,> 70%), la radiothérapie (<40Gy.>40Gy), la chimiothérapie basse (BCNU, Temodal, l'avantage de la chimiothérapie (P, SD+PR+CR), la survie progression-libre (PFS) et la survie totale (OS).
Résultats :
A partir des tissus, le t -MGMT+ (38.6%) avait une plus longue PSF, OS et ont mieux bénéficié de la chimiothérapie comparé avec les patients t-MGMT-. Le statut du t-MGMT+ et la radiothérapie étaient des facteurs indépendants pour une meilleure totale OS et une plus longue PFS. Parmi les meilleurs résultats les patients de moins de 50 ans. Un statut du sérum s-MGMT+ (27% de malades) était un facteur indépendant de meilleure survie et de plus longue PFS. Une haute concordance entre t-MGMT et s-MGMT. La sensibilité de détecter t-MGMT par MSP dans le sérum était de 95,4% avec une spécificité de 60%. Il n'y avait aucune différence importante entre max-IHC, min IHC et ave-IHC. Max-IHC avaient la meilleure sensibilité pour prédire le statut t-MGMT-. La marge était de plus de 12 cellules positives pour une sensibilité de 97.4% mais une spécificité de seulement 8,9%..
Conclusions :
Le t-MGMT est le Gold standard pour identifier les malades qui peuvent bénéficier de la thérapie par chimiothérapie alkylante. Dans le cas ou aucun tissu n'est disponible, s-MGMT par analyse MSP à partir du sérum du sang a une bonne sensibilité pour détecter le statut t-MGMT- des malades. Le statut q-IHC MGMT obtenu par histoimmunochimie n'est pas un bon substitut du statut t-MGMT.

Le Disulfiram est un inhibiteur direct et puissant de MGMT dans les cellules tumorales de cerveau chez la souris en augmentant les dégats à l'ADN des médicaments alkylants.
GFME 31/10/2013 n°453
Article original

Auteurs : Paranjpe A, Zhang R, Ali-Osman F, Bobustuc GC, Srivenugopal KS. Départements de Sciences Biomédicales, Texas Centre des Sciences de la Santé de l'Université Technique, Amarillo, TX 79106. 

Résumé 
Le disulfiram est un médicament d'aversion à l'alcool (DSF) qui réagit et se lie avec les protéines cystéines et qui est connu pour améliorer l'efficacité de beaucoup de médicaments anticancéreux. Nous avons enquêté sur les effets de disulfiram sur MGMT humain, une protéine de réparation de l'ADN qui retire le méthyle CH3 posé par la chimiothérapie alkylante sur l'O-6 de la guanine et confère la résistance aux médicaments alkylants dans les tumeurs du cerveau. Nous avons utilisé DSF, cuivre chélaté DSF (CuDSF) ou en combinaison CuCl2-DSF et nous avons trouvé que tous les traitements ont inhibé l'activité de MGMT dans les deux lignées cellulaires de tumeur de cerveau d'une manière rapide et dose-dépendante. Les traitements ont résulté en une la perte de la protéine MGMT des cellules de la tumeur à travers le chemin de ubiquitine-proteasome. Les évidences ont montré que Cys145, un cystéine réactive critique pour la réparation de l'ADN était le seul site de modification par DSF de la protéine MGMT. DSF était un inhibiteur plus faible de MGMT, néanmoins, la suppression dans les 24-36 heures de l'activité MGMT dans les cultures de cellule, a augmenté les dégats à l'ADN alkylation-induit, le blocage G2/M du cycle cellulaire, la cytotoxicité et les niveaux des marqueurs de l'apoptose. Les souris normales traitées avec DSF ont montré des niveaux considérablement atténués d'activité de MGMT et de la protéine dans le foie et les tissus du cerveau. Chez les souris nues (immunodéficientes) avec les xénogreffes T98 de glioblastome, il y avait une inhibition de MGMT dans la tumeur. Nos études démontrent une inhibition forte et directe de MGMT par le disulfiram et supportent la réorientation de ce médicament qui pénètre bien dans le cerveau en thérapie des gliomes. Les conclusions impliquent aussi une augmentation des dommages de l'alkylation chez les patients alcooliques traités avec le disulfuram. 

Pubmed : 24193513

Vers le test automatique OncoMethylone
Liège, 24/10/2006CET – OncoMethylome Sciences vient de signer avec Shering Plough, le fabricant du Temodal un accord pour des analyses de méthylation du gène MGMT dans des essais cliniques sur les gliomes malins ainsi que d'autres tumeurs malignes. Actuellement, OncoMethylome fournit ce service dans le cadre d’une étude clinique multi-centres soutenue par Schering-Plough qui avait été annoncée le 5 avril 2006. L’étude évalue si les patients atteints de glioblastome multiforme, un type de tumeur cérébrale, peuvent bénéficier d’un traitement plus intensif de témozolomide. Dans la nouvelle étude, l’état de méthylation du gène MGMT sera examiné pour toutes les tumeurs des patients. Le gène MGMT est un biomarqueur dont on a montré qu’il était méthylé dans plusieurs types de cancers. OncoMethylome est titulaire d’un test breveté permettant de déterminer l’état de méthylation du gène MGMT. Selon les termes du nouvel accord, le test d’OncoMethylome sera utilisé pour l’évaluation de l’état de méthylation du gène MGMT dans de nombreuses études cliniques nationales et internationales impliquant le témodal dans les cancers cérébraux et autres types de cancer. Le gène MGMT est le gène codant pour une enzyme essentielle (MGMT) qui répare l’ADN endommagé. La méthylation, ou le silençage, du gène MGMT, bloque la production normale de cette enzyme. Le déficit de l’enzyme MGMT semble permettre une meilleure réponse des tumeurs cancéreuses à certaines drogues thérapeutiques, telles que le témodal, comme l’a montré une étude déterminante de patients présentant un cancer du cerveau publiée dans le New
England Journal of Medicine en 2005 (NEJM 2005; 352:997-1003).