Des chercheurs de l’Université de Notre Dame ont découvert une autre façon dont les cellules tumorales transfèrent du matériel génétique à d’autres cellules de leur microenvironnement, provoquant la propagation du cancer.
Dans leur dernière étude, publiée dans Cell Reports, Crislyn D’Souza-Schorey, professeure Morris Pollard au Département des sciences biologiques, et ses collaborateurs ont découvert que la « cargaison » d’ADN est transportée dans de petits sacs d’information appelés microvésicules extracellulaires. Leur étude s’inscrit dans la continuité des travaux que son laboratoire a entrepris pour mieux comprendre le partage d’informations entre les cellules.
« Nous avons montré que l’ADN présent dans ces microvésicules est lié aux métastases, nous avons donc maintenant une excellente plateforme pour évaluer les aberrations génétiques », a déclaré D’Souza-Schorey, qui est également affilié à l’Institut Berthiaume pour la santé de précision, le Centre Boler-Parseghian pour les maladies rares et négligées et l’Institut de recherche sur le cancer Harper.
Les cellules cancéreuses, contrairement aux cellules normales, sont souvent remplies d’ADN cytosolique, qui est l’ADN présent dans le liquide gélatineux à l’extérieur du noyau de la cellule. Cet ADN peut provenir de plusieurs sources, mais des preuves récentes suggèrent que l’instabilité chromosomique est une source principale d’ADN cytosolique dans les cellules tumorales.
L’équipe de recherche a utilisé un modèle cellulaire d’un homme atteint d’un cancer pour montrer comment l’ADN chromosomique Y – ; présent dans le cytosol en raison d’une instabilité chromosomique – ; est transporté par des vésicules extracellulaires et transféré dans une lignée de cellules épithéliales mammaires femelles.
Ces cellules femelles n’ont pas d’ADN chromosomique Y présent sans exposition aux microvésicules mâles. C’est un moyen accessible de montrer aux gens que l’ADN a été transféré, ce qui facilite la preuve de cette forme de communication. »
James Clancy, professeur adjoint de recherche en sciences biologiques, premier auteur de l’article
Les chercheurs ont démontré que l’ADN cytosolique est déplacé vers des microvésicules aux côtés d’une enzyme, cGAS, qui a été découverte en partie à cause de son rôle lors de la réponse immunitaire aux infections bactériennes et virales. Les scientifiques reconnaissent de plus en plus que le cGAS peut jouer un rôle dans la progression tumorale, et cette nouvelle étude a décrit une manière dont l’ADN est modifié pour faciliter cette progression.
Les travaux publiés par le laboratoire de D’Souza-Schorey en 2019 dans Nature Cell Biology ont décrit comment le microARN dans les cellules tumorales est déplacé vers des microvésicules qui commencent tout juste à se former à la périphérie cellulaire. Une fois excrétées, ces vésicules sont absorbées par des cellules non tumorales dans le microenvironnement. Les microvésicules peuvent également circuler dans le corps dans des fluides comme le sang et l’urine, et peuvent être utilisées comme biomarqueurs indiquant la présence d’un cancer.
Alors que les microARN peuvent affecter l’expression des protéines plus rapidement que l’ADN, les chercheurs se sont intéressés au contenu en ADN car il s’agit de la partie réelle du génome d’une personne, y compris les mutations associées aux tumeurs, a déclaré Clancy. Il était également plus difficile de prouver que l’ADN s’était déplacé d’une cellule à l’autre.
La poursuite des recherches fondamentales du laboratoire dans ce domaine pourrait mener à la détection précoce de différents types de tumeurs.
En plus de D’Souza-Schorey et Clancy, d’autres qui ont travaillé sur l’étude incluent Colin Sheehan, classe de 19 ans, et Alex C. Boomgarden, étudiant au doctorat en quatrième année à Notre Dame et récipiendaire d’un Berthiaume Institute for Precision Health stage prédoctoral. Sheehan poursuit actuellement son doctorat à l’Université de Chicago. L’étude a été financée en partie par le National Cancer Institute et la Boler Family Foundation.
