Le développement de cancer entraîne une dérégulation du métabolisme du cuivre (Cu) qui a notamment été étudiée par analyse de la composition isotopique naturelle du Cu. Les cellules tumorales hépatiques sont enrichies en isotopes lourds du Cu par rapport aux cellules péri-tumorales. Le but de cette thèse est d'identifier les mécanismes responsables de cette différence, en utilisant la levure Saccharomyces cerevisiae dont les mécanismes de réduction et d'import du Cu sont proches de ceux de l'Homme.
En mutant les gènes codants pour les importateurs ou les réductases du Cu, j’ai montré que l’import protéique génère un enrichissement intracellulaire en isotopes légers du Cu, qui est modulé par l'activité des réductases. Une modélisation numérique m’a permis de montrer que le flux de Cu par les importateurs haute-affinité Ctr est linéairement corrélé à la composition isotopique du Cu. Ce flux étant modulé par la capacité de réduction membranaire du Cu, j’ai pu lier l'enrichissement en isotopes lourds du Cu des cellules hépatiques tumorales à une diminution de l'activité des réductases membranaires.
Pour un même fond génétique, j'ai mis en évidence une corrélation entre un moindre enrichissement en isotopes légers du Cu et une résistance accrue à un médicament anticancéreux : le cisplatine. Ainsi, ces résultats montrent qu’un enrichissement en isotopes lourds du Cu, dans la tumeur, entre deux mesures faites avant et après traitement au cisplatine pourrait permettre de suivre l'apparition d’une chimiorésistance chez le malade, ce qui ouvre la voie au développement d'un nouveau biomarqueur de l'apparition d'une résistance au cisplatine.
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