Dans les biopsies tissulaires, les cellules cancéreuses ont fréquemment des noyaux (le stockage génétique des informations de la cellule) plus grand que la normale. Jusqu'à présent, cela était considéré comme un signe que le cancer était aggravé, mais la cause et l'effet exacts n'avaient pas été élucidés. Dans cette étude, l'équipe de recherche kaist a constaté que l'hypertrophie nucléaire des cellules cancéreuses n'est pas une cause de malignité mais une réponse temporaire au stress de réplication, et qu'elle peut, en fait, supprimer les métastases. Cette découverte devrait conduire au développement de nouvelles stratégies diagnostiques et thérapeutiques pour l'inhibition du cancer et des métastases.
Kaist (le président Kwang Hyung Lee) a annoncé le 26 septembre qu'une équipe de recherche dirigée par le professeur Joon Kim de la Graduate School of Medical Science and Engineering, en collaboration avec les équipes de recherche du professeur Ji Hun Kim et du professeur You Kim, a découvert la raison moléculaire pourquoi le nucleus élargit dans les cellules cancéreuses. Cette réalisation fournit un indice important pour comprendre l'hypertrophie nucléaire, un phénomène fréquemment observé dans les examens pathologiques mais dont la cause directe et la relation avec le développement du cancer n'étaient pas claires.
L'équipe de recherche a confirmé que le stress de réplication de l'ADN (la charge et le signal d'erreur qui se produisent lorsqu'une cellule copie son ADN), qui est courant dans les cellules cancéreuses, provoque une protéine «actine» à l'intérieur du noyau (polymérisation), qui est la cause directe de l'élargissement nucléaire.
Ce résultat suggère que le changement de la taille nucléaire des cellules cancéreuses n'est pas simplement un « trait évolué par la cellule cancéreuse à son avantage ». Il suggère plutôt qu'il s'agit d'une réponse temporaire et de fortune au stress, et qu'elle peut imposer des contraintes au potentiel de métastases de la cellule cancéreuse.
Par conséquent, les recherches futures doivent explorer si les changements de taille nucléaire peuvent devenir une cible pour le traitement du cancer ou un indice lié à la suppression des métastases. Autrement dit, l'hypertrophie nucléaire peut être une réponse temporaire au stress de réplication et ne doit pas nécessairement être considérée comme indiquant la malignité du cancer.
Cette conclusion a été étayée par: (1) le dépistage de la fonction des gènes (inhibant les milliers de gènes séquentiellement pour trouver les gènes clés impliqués dans la régulation de la taille nucléaire); (2) Analyse du transcriptome (confirmant quels programmes de gènes sont activés lorsque le noyau élargit); (3) Analyse de la structure du génome 3D (HI-C), qui a révélé que l'hypertrophie nucléaire n'est pas seulement un changement de taille mais est liée aux changements du repliement de l'ADN et de la disposition des gènes; et (4) les modèles de xénogreffe de souris (confirmant que les cellules cancéreuses avec des noyaux hypertrophiés ont en fait une motilité et une capacité métastatique réduites).
Nous avons confirmé que le stress de la réplication de l'ADN perturbe l'équilibre de la taille nucléaire, expliquant le mécanisme sous-jacent des observations pathologiques de longue date. La possibilité d'utiliser les changements structurels nucléaires comme nouvel indicateur de diagnostic de cancer et de prédiction des métastases s'est maintenant ouverte. «
Professeur Joon Kim, Graduate School of Medical Science and Engineering
Le Dr Changgon Kim (actuellement spécialiste de l'hématologie et de l'oncologie à l'hôpital de l'Université Korea Anam) et Saemyeong Hong, un doctorant de la Kaist Graduate School of Medical Science and Engineering, ont participé en tant que co-prirs dans cette étude. Les résultats ont été publiés en ligne dans l'International Journal PNAS (Actes de la National Academy of Sciences of the United States of America) le 9 septembre.
