Comment éviter les accidents de voiture chromosomiques cancérigènes

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Imaginez ceci : vous roulez à toute vitesse sur une route rapide qui traverse le milieu de nulle part, la stéréo à fond et rien autour pendant des kilomètres. À l’improviste, quelque chose ne va pas avec votre voiture et vous vous retrouvez à caler au milieu de la route, sans aucune chance d’être récupéré ou secouru. Pour aggraver les choses, un camion venant en sens inverse se dirige droit vers vous…

Soudain, les choses ne semblent pas si bonnes.

Pannes et ruptures

« En savoir plus sur cette faiblesse de certaines cellules pourrait ouvrir de nouvelles possibilités passionnantes pour cibler les cancers avec cette erreur » – Dr Jesper Svejstrup

Cela peut sembler un effort d’imagination, mais ce scénario est très similaire à ce qui se passe sur notre ADN lorsqu’une «machine» moléculaire connue sous le nom d’ARN polymérase II se décompose alors qu’elle voyage le long d’un long gène à l’intérieur de nos cellules.

Ceci est important car cette « machine » particulière est chargée de convertir le « code » de notre ADN en instructions pour fabriquer des protéines.

Lorsque l’ARN polymérase II s’arrête dans ces parties de notre ADN, il n’y a pas grand-chose pour l’aider à redémarrer, ce qui la met en danger de collision avec une autre « machine » qui voyage aussi souvent le long de notre ADN, qui est responsable de la copie de l’ADN lorsque les cellules se répliquent vers fabriquer de nouvelles cellules : ADN polymérase.

Les scientifiques ont déjà découvert que lorsque l’ADN polymérase se heurte à une ARN polymérase II en panne, la collision qui en résulte peut provoquer des ruptures catastrophiques de l’ADN.

Tout comme les effets destructeurs d’une collision frontale de la route, les dommages causés à l’ADN peuvent augmenter les chances qu’une cellule devienne cancéreuse.

Mais cette semaine, nos chercheurs ont publié une étude qui nous aide à comprendre un peu mieux comment nos cellules ont des mécanismes en place pour aider à prévenir ces événements « accidents de voiture ».

Frapper les freins

Dans un article publié dans la revue Cell cette semaine, le Dr Jesper Svejstrup et son équipe de notre institut de recherche de Londres ont découvert une protéine qui semble protéger l’ARN polymérase II de la décomposition lors de la lecture de longs gènes.

Connu sous le nom de RECQL5, il agit comme un «frein» sur l’ARN polymérase II, la ralentissant et la rendant plus fluide lorsqu’elle se déplace le long de nos gènes, ce qui signifie qu’elle est beaucoup moins susceptible de caler au milieu d’un long voyage.

En plus d’empêcher l’ARN polymérase II de caler aussi fréquemment, RECQL5 semble également l’aider à redémarrer lorsqu’elle s’arrête, bien que Svejstrup et son équipe disent qu’ils doivent effectuer plus de travail pour comprendre exactement comment RECQL5 le fait réellement.

Certaines routes sont meilleures que d’autres

Éviter les points faibles de la « route de l'ADN »

Éviter les points faibles de la « route de l’ADN »

Ce qui est encore plus intriguant, c’est que les scientifiques ont également découvert que ces dégradations se produisent plus souvent sur des parties de nos chromosomes appelées « sites fragiles communs ».

Ce sont des points faibles naturels sur nos chromosomes qui sont plus susceptibles de se briser lorsqu’ils sont exposés à des événements tels que la collision ADN-ARN polymérase II – pour utiliser notre analogie automobile, ils sont comme des parties d’une route qui sont particulièrement sensibles aux fissures et nids de poule.

Ils ont également tendance à héberger des gènes très longs – exactement le type sur lequel l’ARN polymérase II est le plus susceptible de se décomposer de manière catastrophique.

L’ADN de toutes nos cellules a des sites fragiles communs. Dans des circonstances normales, ils sont relativement stables et ne cassent pas si souvent.

Mais les scientifiques ont découvert que les sites fragiles communs sont fréquemment brisés ou endommagés par des cancers, comme des routes dans un état lamentable.

Ces dommages semblent être liés à des problèmes avec l’ADN polymérase lorsqu’elle se déplace en faisant une copie du code génétique.

Avec leur nouvelle découverte, Svejstrup et son équipe pensent maintenant qu’en empêchant les collisions entre l’ADN polymérase et l’ARN polymérase II sur ces sites fragiles communs, RECQL5 pourrait jouer un rôle important dans la protection de nos cellules contre le cancer.

Rencontrez la mécanique du génome

regarder

regarder « sous le capot » du cancer

La raison pour laquelle les chercheurs sur le cancer s’intéressent tant à RECQL5 est qu’elle appartient à une famille importante de cinq protéines connues collectivement sous le nom d’hélicases RecQ.

Ces protéines jouent un certain nombre de rôles différents en tant que « mécanique » de notre génome, aidant le processus de copie de l’ADN à se dérouler sans heurts et corrigeant les erreurs lorsque les choses tournent mal.

Trois des hélicases RecQ, bien que non RECQL5, sont liées à des maladies génétiques rares qui prédisposent une personne à développer un cancer.

Et bien qu’ils n’aient pas encore trouvé de lien direct, les scientifiques ont également découvert que des modifications du gène RECQL5 dans les cellules peuvent être observées dans de nombreux types de cancer, notamment du col de l’utérus, de la peau et du foie.

Tous ces signes suggèrent que ce petit groupe de protéines pourrait être directement impliqué dans certains des événements qui peuvent conduire une cellule à devenir cancéreuse.

Les écrous et boulons du cancer

Il y a un long chemin à parcourir pour comprendre comment exactement RECQL5 et l’ARN polymérase II interagissent, mais il semble probable que cela joue un rôle important dans le maintien de notre ADN en bon état de fonctionnement.

Bien que des découvertes biologiques fondamentales comme celle-ci soient encore loin d’être transformées en traitements pouvant bénéficier aux patients, elles nous aident à regarder sous le capot du cancer pour comprendre le « moteur » de la maladie.

La recherche en laboratoire est la première étape vitale pour nous aider à avancer sur la voie de la découverte de nouveaux médicaments et de connaissances qui pourraient aider les patients atteints de cancer à l’avenir.

Flora Malein est attachée de presse à Cancer Research UK

Référence

  • Saponaro M, et al. (2014). RECQL5 contrôle l’allongement de la transcription et supprime l’instabilité du génome associée au stress de la transcription, Cellule, DOI : 10.1016/j.cell.2014.03.048

Image de route de Wikimedia Commons