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Cancer gene therapy has offered many hopes but its first use in humans revealed some pitfalls and at least three main problems: lack of efficacy and specificity of current vectors to deliver therapeutic genes, poor diffusion of the therapeutic effects inside the tumor (absence of bystander effect), poor distribution of the vectors injected inside the tissue. To address some of these issues, several teams have developed tumor selective replicating adenoviruses, some of them being already in the clinic. First results are promising but complementary studies are needed to define if these agents will take place in the therapeutic armentorium against cancer.

Childhood and adolescent cancers are rare diseases. Despite the progress in treatment (more than two-thirds of all cases are cured), cancer remains the leading cause of death by disease in children older than 1 year. Access to new drugs that are more efficacious or better tolerated is therefore an important public health priority. The objective of our round table was thus to take inventory of the situation and to propose recommendations aimed at facilitating coordinated, rational and more rapid access to new treatments. The active participation of paediatric oncologists, parents, pharmaceutical companies and regulatory authorities proved not only necessary but very constructive. Pharmaceutical companies have developed very few new anticancer agents for children during the past 10 years. The round table identified current trends that appear propitious: the mobilisation of parents and patients' associations; European initiatives to encourage companies to assess drugs in children; regulatory initiatives to guide drug development; and the existence of structured clinical research networks in paediatric oncology, including for the development of early treatment. The round table recommends the following measures to improve access to new treatments for children and adolescents with cancer: 1. Conduct preclinical paediatric evaluation of all anticancer agents that begin the development process for adults (research and validation of treatment targets; pharmacological evaluation in relevant experimental models) to help choose the agents to study in children. 2. Initiate paediatric clinical development before the first application for authorization for adults is filed, when sufficient safety and tolerability data are available, that is, after the phase I trials in adults and optimally during the phase II trials. 3. Optimise paediatric clinical evaluation by defining development plans early and by reducing the duration of studies (enlargement of the early treatment research network to ensure adequate recruitment; new evaluation methods; better extrapolation of pharmacological data from adults to children for dose-finding). 4. Improve information to and participation of parents and patients in clinical research for new treatments. The prerequisite for the success of this project became rapidly clear to all the round-table participants: cooperation and partnership between specialists and other scientists from academia, parent associations, pharmaceutical companies and regulatory authorities. Only with such cooperation can progress in treatment occur and new hopes for recovery be fulfilled.

Despite their therapeutic impact and clinical benefit, the mecanisms of action of anti-angiogenic agents and vascular disrupting agents (VDA), the reasons for their efficacy as well as the mechanisms underlying resistance to these drugs are not fully understood. Thus, identifying surrogate biomarkers of tumor angiogenesis and of the effects of these new therapeutic agents targeting tumor blood vessels has become a crucial objective. Because of their importance in vascular diseases, mature circulating endothelial cells (CEC) and circulating endothelial progenitor cells (CEP) were suggested to be potential candidate biomarkers of disease response and relapse to vascular targeting strategies. We investigated the role of these cells as biomarkers of tumor angiogenesis in pediatric solid tumors, as well as biomarkers of response to anti-angiogenic therapies in adult cancer patients. By revealing the particularly important role of CEP, these initial studies led to a more “mechanistic” study in which the cellular and molecular effects of a VDA were evaluated with regard to CEC and CEP in different mouse models; in particular, the “catalytic” role of CEP was explored as a mechanism of resistance to VDA. By combining anti-angiogenic agents aimed to inhibit CEP mobilized by the VDA, we demonstrate an increase in the anti-tumor activity of the VDA and offer a mechanistic rational to optimize VDA-based therapeutic strategies. Our data support the role of CEC and CEP as biomarkers of angiogenesis, of anti-angiogenic strategies and of resistance to vascular-disrupting therapies.; Malgré l’efficacité thérapeutique avérée des agents anti-angiogéniques et des agents anti-vasculaires (VDA), le mécanisme d’action précis des stratégies ciblant les vaisseaux sanguins tumoraux, les raisons de leur efficacité ainsi que les mécanismes de résistance à ces drogues sont encore mal compris. Il est rapidement apparu essentiel d’identifier des biomarqueurs capables de refléter l’angiogénèse tumorale ou les effets sur la vascularisation tumorale de ces traitements. Compte tenu de leur importance dans des pathologies vasculaires, les cellules endothéliales matures circulantes (CEC) et les progéniteurs endothéliaux circulants (CEP) ont d’emblée été pressenties comme des candidats intéressants pour être des biomarqueurs de réponse aux stratégies ciblant la vascularisation tumorale. Nous avons exploré l’intérêt de ces cellules en tant que biomarqueurs de l’angiogénèse dans des tumeurs pédiatriques, et leur rôle en tant que biomarqueurs de traitement par des agents anti-angiogéniques chez des sujets adultes atteints de cancer. Ces travaux ont mis en lumière l’intérêt des CEP et ont été à la source d’un travail plus « mécanistique » où nous avons étudié dans différents modèles murins le rôle des CEC et CEP dans le mécanisme d’action des agents anti-vasculaires et plus particulièrement le rôle fonctionnel des CEP dans la résistance à ces molécules. Par des stratégies d’association d’agents anti-angiogéniques aux VDA destinées à inhiber les CEP, nous montrons l’augmentation de l’activité anti-tumorale des VDA et offrons un rationnel mécanistique pour optimiser les schémas thérapeutiques actuels des traitements anti-vasculaires. Nos données apportent des arguments en faveur du rôle potentiel de ces cellules en tant que biomarqueurs de l’angiogénèse, des traitements anti-angiogéniques et de la résistance aux traitements anti-vasculaires.

Despite their therapeutic impact and clinical benefit, the mecanisms of action of anti-angiogenic agents and vascular disrupting agents (VDA), the reasons for their efficacy as well as the mechanisms underlying resistance to these drugs are not fully understood. Thus, identifying surrogate biomarkers of tumor angiogenesis and of the effects of these new therapeutic agents targeting tumor blood vessels has become a crucial objective. Because of their importance in vascular diseases, mature circulating endothelial cells (CEC) and circulating endothelial progenitor cells (CEP) were suggested to be potential candidate biomarkers of disease response and relapse to vascular targeting strategies. We investigated the role of these cells as biomarkers of tumor angiogenesis in pediatric solid tumors, as well as biomarkers of response to anti-angiogenic therapies in adult cancer patients. By revealing the particularly important role of CEP, these initial studies led to a more “mechanistic” study in which the cellular and molecular effects of a VDA were evaluated with regard to CEC and CEP in different mouse models; in particular, the “catalytic” role of CEP was explored as a mechanism of resistance to VDA. By combining anti-angiogenic agents aimed to inhibit CEP mobilized by the VDA, we demonstrate an increase in the anti-tumor activity of the VDA and offer a mechanistic rational to optimize VDA-based therapeutic strategies. Our data support the role of CEC and CEP as biomarkers of angiogenesis, of anti-angiogenic strategies and of resistance to vascular-disrupting therapies., Malgré l’efficacité thérapeutique avérée des agents anti-angiogéniques et des agents anti-vasculaires (VDA), le mécanisme d’action précis des stratégies ciblant les vaisseaux sanguins tumoraux, les raisons de leur efficacité ainsi que les mécanismes de résistance à ces drogues sont encore mal compris. Il est rapidement apparu essentiel d’identifier des biomarqueurs capables de refléter l’angiogénèse tumorale ou les effets sur la vascularisation tumorale de ces traitements. Compte tenu de leur importance dans des pathologies vasculaires, les cellules endothéliales matures circulantes (CEC) et les progéniteurs endothéliaux circulants (CEP) ont d’emblée été pressenties comme des candidats intéressants pour être des biomarqueurs de réponse aux stratégies ciblant la vascularisation tumorale. Nous avons exploré l’intérêt de ces cellules en tant que biomarqueurs de l’angiogénèse dans des tumeurs pédiatriques, et leur rôle en tant que biomarqueurs de traitement par des agents anti-angiogéniques chez des sujets adultes atteints de cancer. Ces travaux ont mis en lumière l’intérêt des CEP et ont été à la source d’un travail plus « mécanistique » où nous avons étudié dans différents modèles murins le rôle des CEC et CEP dans le mécanisme d’action des agents anti-vasculaires et plus particulièrement le rôle fonctionnel des CEP dans la résistance à ces molécules. Par des stratégies d’association d’agents anti-angiogéniques aux VDA destinées à inhiber les CEP, nous montrons l’augmentation de l’activité anti-tumorale des VDA et offrons un rationnel mécanistique pour optimiser les schémas thérapeutiques actuels des traitements anti-vasculaires. Nos données apportent des arguments en faveur du rôle potentiel de ces cellules en tant que biomarqueurs de l’angiogénèse, des traitements anti-angiogéniques et de la résistance aux traitements anti-vasculaires.

Neuroblastoma, including high-risk cases, show a good initial response to chemotherapy but will frequently become resistant to treatment. Topoisomerase I inhibitors represent an important therapeutic option for refractory neuroblastoma. To study the reisitance to topoisomerase I inhibitors acquired in a therapeutic setting, we developed in vivo a resistant model to irinotecan (CPT-11). Chemoresistance is known as a multifactorial phenomenon. We have therefore used several approaches to better characterize mechanisms leading to resistance in our model. A genomic approach enabled us to identify the deregulation of a signaling pathway, constituted with a receptor (ALK) and two lignads (PTN and MDK). While ALK is decsribed as a major neuroblastoma predisposition gene, mainly through activating mutations, we demonstrated that the activation of ALK occurs via mechanisms others than mutation in a large majority of cases. Moreover ALK activation is an important event in the initiation of the disease. However, we couldn’t prouve the implication of the receptor in the progression of the disease or in its response to treatment. It seems that the regulation of ALK is complex and its precise role in the progression of neuroblastoma remains to be precisely defined. Nevertheless, we have demonstrated the importance of MDK, one of ALK ligands in the regulation of the expression and activation of ALK as well as in the control of the neuroblastoma cells survival. The inhibition of the cytokine, MDK represents an interesting therapeutic strategy, complementary to anti-ALK therapies, currently in clinical development in neuroblastoma. On another hand, the phenotypic characterization of the model, showed an alteration of the signaling of DNA damage and an increased genomic instability in the resistant tumors. Those tumors also harbor a modification in the cell cycle progression, particularly an increased proportion of quiescent cells. Finally, this work enables us to identify several resistance mechanism that represent markers of response to chemotherapy and relevant therapeutic targets in neuroblastoma.; Les neuroblastomes, même de haut risque répondent bien à la chimiothérapie initiale mais deviendront fréquemment résistants au traitement. Les inhibiteurs de topoisomérase I représentent un outil thérapeutique important dans la prise en charge des neuroblastomes réfractaires. Pour étudier la résistance aux inhibiteurs de topoisomérase I acquise dans un contexte thérapeutique, un modèle murin de neuroblastome résistant au CPT-11 a été développé. La chimiorésistance est connue comme un phénomène multifacoriel. Nous avons donc utilisé plusieurs approches pour mieux caractériser les mécanismes à l'origine de la résistance dans notre modèle. Une approche génomique a permis d'identifier la dérégulation de la voie de signalisation formée du récepteur ALK et de deux ligands PTN et MDK. Alors que ALK est décrit comme gène majeur de prédisposition au neuroblastome, principalement par le biais de mutations activatrices, nous avons démontré que l'activation du récepteur survenait par des mécanismes alternatifs aux mutations dans une large majorité de cas et participerait à l'initiation de la maladie. En revanche, nous n'avons pas pu prouver l'implication de ce récepteur dans la progression de la maladie ou dans sa réponse au traitement. Il semble que la régulation de ALK soit complexe et le rôle exact de ce récepteur dans la progression du neuroblastome reste à établir. En revanche, nous avons démontré l'importance du ligand MDK dans la régulation de l'expression et de l'activation de ALK ainsi que dans le contrôle de la survie des cellules neuroblastiques. Inhiber cette cytokine représente une stratégie thérapeutique intéressante, complémentaire des thérapies anti-ALK, actuellement en développement clinique dans le neuroblastome. D’autre part, la caractérisation phénotypique du modèle a permis de mettre en évidence une signalisation altérée des dommages à l'ADN associée à une instabilité génétique accrue dans les tumeurs résistantes. Celles-ci présentent également une modification de progression dans le cycle cellulaire et une proportion plus importante de cellules quiescentes. Au final, ce travail a permis d'identifier différents mécanismes de résistance qui représentent des marqueurs de réponse au traitement et des cibles thérapeutiques intéressantes dans le neuroblastome.

Neuroblastoma, including high-risk cases, show a good initial response to chemotherapy but will frequently become resistant to treatment. Topoisomerase I inhibitors represent an important therapeutic option for refractory neuroblastoma. To study the reisitance to topoisomerase I inhibitors acquired in a therapeutic setting, we developed in vivo a resistant model to irinotecan (CPT-11). Chemoresistance is known as a multifactorial phenomenon. We have therefore used several approaches to better characterize mechanisms leading to resistance in our model. A genomic approach enabled us to identify the deregulation of a signaling pathway, constituted with a receptor (ALK) and two lignads (PTN and MDK). While ALK is decsribed as a major neuroblastoma predisposition gene, mainly through activating mutations, we demonstrated that the activation of ALK occurs via mechanisms others than mutation in a large majority of cases. Moreover ALK activation is an important event in the initiation of the disease. However, we couldn’t prouve the implication of the receptor in the progression of the disease or in its response to treatment. It seems that the regulation of ALK is complex and its precise role in the progression of neuroblastoma remains to be precisely defined. Nevertheless, we have demonstrated the importance of MDK, one of ALK ligands in the regulation of the expression and activation of ALK as well as in the control of the neuroblastoma cells survival. The inhibition of the cytokine, MDK represents an interesting therapeutic strategy, complementary to anti-ALK therapies, currently in clinical development in neuroblastoma. On another hand, the phenotypic characterization of the model, showed an alteration of the signaling of DNA damage and an increased genomic instability in the resistant tumors. Those tumors also harbor a modification in the cell cycle progression, particularly an increased proportion of quiescent cells. Finally, this work enables us to identify several resistance mechanism that represent markers of response to chemotherapy and relevant therapeutic targets in neuroblastoma.; Les neuroblastomes, même de haut risque répondent bien à la chimiothérapie initiale mais deviendront fréquemment résistants au traitement. Les inhibiteurs de topoisomérase I représentent un outil thérapeutique important dans la prise en charge des neuroblastomes réfractaires. Pour étudier la résistance aux inhibiteurs de topoisomérase I acquise dans un contexte thérapeutique, un modèle murin de neuroblastome résistant au CPT-11 a été développé. La chimiorésistance est connue comme un phénomène multifacoriel. Nous avons donc utilisé plusieurs approches pour mieux caractériser les mécanismes à l'origine de la résistance dans notre modèle. Une approche génomique a permis d'identifier la dérégulation de la voie de signalisation formée du récepteur ALK et de deux ligands PTN et MDK. Alors que ALK est décrit comme gène majeur de prédisposition au neuroblastome, principalement par le biais de mutations activatrices, nous avons démontré que l'activation du récepteur survenait par des mécanismes alternatifs aux mutations dans une large majorité de cas et participerait à l'initiation de la maladie. En revanche, nous n'avons pas pu prouver l'implication de ce récepteur dans la progression de la maladie ou dans sa réponse au traitement. Il semble que la régulation de ALK soit complexe et le rôle exact de ce récepteur dans la progression du neuroblastome reste à établir. En revanche, nous avons démontré l'importance du ligand MDK dans la régulation de l'expression et de l'activation de ALK ainsi que dans le contrôle de la survie des cellules neuroblastiques. Inhiber cette cytokine représente une stratégie thérapeutique intéressante, complémentaire des thérapies anti-ALK, actuellement en développement clinique dans le neuroblastome. D’autre part, la caractérisation phénotypique du modèle a permis de mettre en évidence une signalisation altérée des dommages à l'ADN associée à une instabilité génétique accrue dans les tumeurs résistantes. Celles-ci présentent également une modification de progression dans le cycle cellulaire et une proportion plus importante de cellules quiescentes. Au final, ce travail a permis d'identifier différents mécanismes de résistance qui représentent des marqueurs de réponse au traitement et des cibles thérapeutiques intéressantes dans le neuroblastome.