L'ADN des cellules humaines se compose d'une séquence d'environ 3,1 milliards de blocs de construction. Les cellules vont dans de grandes longueurs pour maintenir l'intégrité de cette vaste réserve d'informations. Ils démêlent constamment les nœuds dans le brin d'ADN et créent de nouvelles liaisons chimiques lorsqu'un brin d'ADN se brise quelque part dans le noyau.
Lorsque les gens lisent sur la réparation du matériel génétique, ils pensent souvent que c'est en réponse à l'exposition aux toxines ou aux rayonnements. «
Jacob Corn, professeur de biologie du génome, ETH Zurich
Cependant, les mécanismes de réparation se défendent non seulement contre les menaces externes; Ils jouent également un rôle crucial pour aider les cellules à survivre aux défis auxquels ils sont confrontés dans leur combat quotidien pour la survie.
Richesse de nouvelles interactions
Les scientifiques savent depuis longtemps que plus de 500 gènes (sur environ 20 000 gènes codant pour les protéines humaines) sont cruciaux pour la réparation de l'ADN. En analysant de manière approfondie les interactions de ces gènes, le maïs et son équipe ont acquis de nouvelles informations importantes sur la façon dont les cellules maintiennent l'intégrité de leur génome. Les chercheurs ont découvert une multitude de nouvelles interactions et ont identifié de nouvelles cibles potentielles pour la thérapie contre le cancer, comme indiqué dans la revue Nature.
Les chercheurs ont modifié les cellules humaines en culture pour désactiver deux des gènes de réparation simultanément. « Nous avons adopté une approche systématique et examiné toutes les combinaisons possibles », explique Corn. C'est plus facile à dire qu'à faire, car les chercheurs ont examiné près de 150 000 combinaisons différentes d'inactivations. « Il y avait beaucoup à comprendre », dit John Fielden et Sebastian Siegner, les deux auteurs principaux qui ont réalisé la majeure partie de l'étude.
« Les cellules humaines aiment la redondance »
L'inactivation d'un seul gène ne suffit généralement pas pour produire un effet notable car un autre gène compense souvent la fonction manquante. « Les cellules humaines aiment la redondance », explique le maïs. Ce n'est que lorsque la sauvegarde est également éteinte qu'ils perdent la capacité de réparer le matériau génétique. Tôt ou tard, les dégâts s'accumulent à un point où la survie n'est plus possible.
Ce fut le cas pour environ 5 000 paires de gènes inactivés. Dans leur article, les chercheurs fournissent une description détaillée des interactions moléculaires perdues pour deux paires de gènes spécifiques. Dans leurs enquêtes, ils ont découvert des liens précédemment inconnus qui semblent être essentiels à la survie de la cellule.
De nouveaux indices pour la thérapie contre le cancer
Le travail des chercheurs offre non seulement des informations importantes, mais offre également de nouvelles possibilités de traitement contre le cancer. Les cellules cancéreuses ont plus de mutations que les cellules normales. Pour cette raison, certains des plus de 500 gènes de réparation sont déjà étents dans certaines cellules cancéreuses. « Nos recherches ont identifié les gènes supplémentaires qui doivent être inactivés pour empêcher la croissance des cellules cancéreuses », explique Fielden.
Dans l'article, l'équipe répertorie un certain nombre de liens précédemment inconnus entre les mutations cancer communes et les cibles moléculaires qui peuvent être bloquées avec des médicaments. « Ces vulnérabilités potentielles nouvellement découvertes dans les cellules cancéreuses doivent maintenant être testées. Nous avons montré les voies à travers la forêt sombre », explique Corn. « Maintenant, il est facile de procéder à ces chemins. » Lui et son équipe ont créé une nouvelle plate-forme Web où leurs résultats sont accessibles au public. « Nous espérons que d'autres chercheurs en bénéficieront et utiliseront activement la plate-forme », ajoute du maïs. Cela aiderait à garantir que de nouvelles connaissances sur les interactions génétiques portent des fruits le plus rapidement possible.
