Des scientifiques dirigés par Le Dr Salvador Aznar-Benitah, chef du laboratoire Cellules souches et cancer de l’IRB Barcelone, a décrit les altérations qui se produisent lors de la formation de la glande mammaire lorsque l’hétérochromatine (la partie de l’ADN qui ne produit pas activement de protéines) est mal régulée. Les résultats, qui ont été publiés dans la revue Cellule souche cellulaire, indiquent qu’un emballage d’ADN incorrect rend les rétrotransposons (un type d’élément transposable provenant de fragments ancestraux de virus intégrés dans le génome cellulaire) plus accessibles.
Comme ces fragments sont plus accessibles, ils peuvent être «lus» et copiés par la machinerie cellulaire. La cellule réagit à la présence de ces fragments viraux comme si elle subissait une infection et elle déclenche une réponse immunitaire grâce à un programme cellulaire appelé pyroptose. En conséquence, les interactions entre les différentes cellules sont modifiées dans le sein, conduisant à un échec complet à remplir sa fonction principale de sécrétion de lait.
Dans de nombreux types de cancer, comme le cancer du sein triple négatif, nous observons qu’il existe des régions du génome qui se déplient de manière inattendue et nous devons en comprendre les implications. La réponse inflammatoire et les altérations qui surviennent pourraient jouer un rôle clé dans la capacité de ces cellules à coloniser d’autres organes, provoquant ce que l’on appelle des métastases ».
Dr Aznar-Benitah, chercheur ICREA, IRB Barcelone
L’importance du pliage de l’ADN
La fonction principale de l’ADN de nos cellules est de coordonner la production de protéines responsables de l’exécution des fonctions cellulaires. Cependant, certaines parties du génome sont étroitement condensées et ne sont donc pas utilisées à cette fin. Cette étude et d’autres publiées par la communauté scientifique rapportent qu’une régulation appropriée de la condensation de la chromatine est également essentielle pour le bon développement des tissus.
L’ADN non codant des animaux contient des éléments transposables, qui sont des virus ancestraux qui se sont intégrés dans le génome il y a longtemps. Si ces éléments sont «lus» et copiés par la machinerie cellulaire, cela est préjudiciable à la cellule. Par conséquent, la cellule a développé des mécanismes pour se protéger.
L’un des mécanismes qui empêche la copie rétrovirale dans les cellules saines est le compactage de la chromatine. Dans leurs travaux récents, le Dr Aznar-Benitah et ses collègues ont démontré que perturber ce compactage et libérer ces virus ancestraux est non seulement préjudiciable à la cellule individuelle mais a des répercussions sur la fonction de l’ensemble du tissu (et peut-être même de l’organisme).
Rapprocher la recherche de la pratique clinique
La Dre Alexandra Avgustinova, première auteure de l’article et diplômée de l’IRB Barcelona, a maintenant mis en place son propre laboratoire dans le programme de cancérologie pédiatrique de l’Institut de Recerca Sant Joan de Déu (IRSD). Son groupe aborde la régulation du génome à l’apparition du cancer pédiatrique et, dans ce contexte, étudiera l’influence d’éléments transposables comme les rétrotransposons dans la réactivité des cancers pédiatriques à l’immunothérapie.
«J’ai beaucoup appris au cours de mes années à l’IRB de Barcelone et j’ai eu l’opportunité de rencontrer des scientifiques exceptionnels avec lesquels j’aimerais collaborer à l’avenir. Travailler avec Salva m’a appris à » voir grand « et à vraiment approfondir les questions qui m’intriguent, ce qui sera très important pour diriger votre propre groupe! » dit Dr Avgustinova.
Techniques développées et axes d’études futurs
Pour mener à bien cette recherche, les scientifiques du laboratoire Cellule souche et cancer de l’IRB Barcelone ont dû développer un modèle d’étude très complexe: ils ont utilisé des outils informatiques capables d’identifier les éléments transposables qui sont copiés dans une cellule, en combinaison avec un modèle de souris en dont ils pourraient évaluer les conséquences fonctionnelles de la perturbation du compactage de la chromatine.
Cette étude démontre que la perturbation du compactage de la chromatine peut avoir des répercussions qui vont au-delà de la cellule affectée, et elle ouvre la voie à la recherche sur les processus métastatiques des tumeurs avec compactage de la chromatine altéré et donc dérégulation des éléments transposables.
