Des changements épigénétiques anormaux sont observés dans le développement de plusieurs types de cancer. Des chercheurs du Center for Molecular Medicine Norway (UiO) ont découvert 13 gènes spéciaux liés à des changements épigénétiques dans des échantillons de cancer.
La réduction du fardeau du cancer sur les individus et la société est un sujet de préoccupation majeur à l’échelle mondiale. En Norvège, à la fin de 2020, 35 515 personnes ont été nouvellement diagnostiquées avec un cancer et plus de 300 000 personnes vivaient déjà avec un diagnostic. Le développement des connaissances sur les causes du cancer et les processus sous-jacents représente une priorité essentielle de santé publique. Au Center for Molecular Medicine Norway (NCMM), les chercheurs ont étudié 19 types de cancer pour identifier les acteurs moléculaires potentiels qui régulent la méthylation aberrante de l’ADN, une modification épigénétique de l’ADN associée à la régulation de l’expression des gènes. Ils ont observé une association entre l’expression de 13 facteurs de transcription (TF), qui sont des gènes spéciaux qui se lient à l’ADN au niveau des sites de liaison TF (TFBS) pour contrôler l’expression des gènes, et les niveaux de méthylation de l’ADN à proximité de leurs TFBS. Chacun de ces 13 TF est sélectionné en fonction de son association avec des changements dans les niveaux de méthylation de l’ADN dans au moins deux types de cancer.
Le lien entre les facteurs de transcription et la méthylation de l’ADN dans les échantillons de cancer
Dans le corps humain, il existe d’innombrables processus génétiques impliquant notre ADN pour permettre un développement sain. L’un de ces processus est appelé méthylation de l’ADN – un mécanisme associé à la régulation de l’expression des gènes. Des profils d’expression génique anormaux sont liés à plusieurs maladies, dont le cancer.
– La méthylation de l’ADN est un processus naturel associé au contrôle de l’expression des gènes. Dans un cas normal, vous avez un certain schéma de méthylation de l’ADN, mais cela peut être détourné par les cellules cancéreuses et, par conséquent, montrer différents schémas (anormaux), explique le chercheur Dr Roza Berhanu Lemma.
Le Dr Roza Berhanu Lemma, chercheur au NCMM dans le groupe de recherche du Dr Anthony Mathelier, et ses collègues ont étudié l’interaction entre les schémas de méthylation de l’ADN et l’expression des gènes du facteur de transcription dans des échantillons de cancer.
– Des schémas anormaux de méthylation de l’ADN sont fréquemment rapportés chez les patients cancéreux. Nous voulions découvrir quel est le mécanisme de cette dérégulation et voir s’il existe des facteurs de transcription impliqués dans la modulation de ce processus, a expliqué Lemma.
Les chercheurs ont découvert 13 gènes spéciaux associés aux schémas de méthylation de l’ADN dans des échantillons de cancer
Lemma et ses collègues ont développé un cadre de calcul pour effectuer des analyses statistiques sur la relation entre les facteurs de transcription et la méthylation de l’ADN à l’aide de données spécifiques aux patients de The Cancer Genome Atlas, ainsi que des informations de liaison à l’ADN pour les facteurs de transcription humains d’UniBind, une base de données qu’ils ont développée. 13 facteurs de transcription dont les niveaux d’expression étaient corrélés avec la quantité de méthylation de l’ADN autour de leurs sites de liaison sur l’ADN. Parmi ces 13 facteurs de transcription, la plupart sont des « facteurs pionniers », ce qui signifie qu’ils ont une capacité particulière à se lier à des régions de l’ADN autrement inaccessibles et méthylées.
Potentiel de découverte des équipes
La découverte de l’équipe a le potentiel d’améliorer le diagnostic et/ou le pronostic du cancer.
– Nous avons identifié des propriétés particulières entre ces facteurs de transcription et les schémas de méthylation de l’ADN à proximité des sites de liaison des facteurs de transcription. Une approche pourrait consister à utiliser les schémas de méthylation de l’ADN qui sont régulés par ces facteurs de transcription comme biomarqueurs potentiels, a expliqué Lemma.
– Grâce à ce type de recherche, nous apportons des connaissances supplémentaires afin qu’à l’avenir, nous ayons la possibilité d’utiliser des profils épigénétiques distincts des cancers pour explorer les possibilités d’approches thérapeutiques potentielles, dit-elle.
Cette étude fournit des preuves à l’appui de l’implication de gènes spécifiques dans l’altération d’une marque épigénétique importante dans le cancer. De telles découvertes peuvent être primordiales pour mettre en évidence les aspects biologiques du comportement, de la fonction et de l’identité de la tumeur. Néanmoins, de futures investigations seront nécessaires pour mieux comprendre comment ce processus est associé au recâblage des réseaux de régulation des gènes dans les cellules cancéreuses.
