Petites mouches des fruits – officiellement appelées Drosophila melanogaster – ont aidé les scientifiques à découvrir énormément de choses sur le cancer en laboratoire. Et ils aident le Dr Jean-Philippe Parvy, de notre institut Beatson à Glasgow, à étudier comment le système immunitaire cible les tumeurs.
« Drosophile est probablement le modèle animal le mieux caractérisé et a conduit au développement d’un nombre incroyable d’outils génétiques très puissants et polyvalents », explique Parvy.
Le code génétique de ces mouches est plus simple que celui des humains, ce qui permet aux scientifiques de modifier l’ADN des mouches pour comprendre le fonctionnement de différents gènes.
Parce qu’elles sont petites, les scientifiques peuvent également garder des milliers de mouches à la fois. Et si vous avez déjà eu un essaim dans votre cuisine autour d’une banane trop mûre, vous saurez qu’ils se reproduisent rapidement, ce qui en laboratoire est idéal pour aider à étudier les changements génétiques relativement rapidement.
« Malgré des centaines de millions d’années d’évolution indépendante, environ 4 gènes sur 5 impliqués dans les maladies humaines sont présents dans Drosophile», ajoute Parvy.
Et bien que notre ADN possède plusieurs copies de la plupart de ces gènes, Drosophile n’en ont souvent qu’un. Cela facilite l’étude de ce que font ces gènes en apportant de simples modifications au code ADN et en voyant ce qui se passe.
Tout cela fait de l’humble mouche des fruits un favori des scientifiques.
Le saindoux des mouches
« L’objectif principal de notre laboratoire est de comprendre comment une tumeur interagit avec des tissus éloignés », explique Parvy. « Nous nous intéressons particulièrement aux tissus immunitaires, qui en Drosophile comprend un tissu appelé corps gras.
Dans son laboratoire, ils ont montré que, comme chez les humains, une tumeur dans Drosophile déclenche une forte réponse du système immunitaire qui, dans certains cas, peut tuer les cellules cancéreuses.
Le tissu de la mouche adulte connu sous le nom de corps gras. C’est le principal organe métabolique de la mouche, produisant des graisses qui sont ici colorées en rouge. Avec l’aimable autorisation du Dr Jean-Philippe Parvy.
« Cette réponse immunitaire se produit principalement dans le corps gras, mais aussi dans la trachée – le système respiratoire de la mouche, qui est l’équivalent du système circulatoire chez les mammifères », dit-il.
Mais la molécule contrôlant l’effet anti-tumoral est inconnue. Et le but de Parvy est de le trouver.
L’image ci-dessus montre une seule image qui a été réfléchie, un peu comme une photo se refléterait dans un miroir.
Il montre les cellules du corps adipeux, qui effectue un travail similaire à celui du foie et des tissus adipeux chez les mammifères.
Mais chez la mouche, c’est aussi l’un des principaux tissus contrôlant l’immunité.
Les petites formes accrocheuses de l’image sont des cellules individuelles que Parvy a illuminées à l’aide de molécules fluorescentes de différentes couleurs.
Les bords de chaque cellule apparaissent en bleu et les noyaux des cellules, qui portent l’ADN de chaque cellule, sont blancs.
Parvy a ensuite collé des étiquettes rouges fluorescentes sur une molécule qui, selon lui, pourrait être importante pour la réponse immunitaire contre le cancer. Et les balises vertes fluorescentes illuminent les cellules dans lesquelles le bricolage génétique a fonctionné.
Ces balises aident l’équipe à suivre ce qui arrive aux molécules qu’elles allument ou éteignent, et à voir comment cela affecte les cellules et la tumeur (bien que seule la troisième image montre des cellules cancéreuses).
Une mouche dans le traitement
Une tumeur chez une mouche adulte. Les cellules du système immunitaire sont représentées en vert et les cellules mourantes sont représentées en rouge. Avec l’aimable autorisation du Dr Jean-Philippe Parvy.
« Cela met en évidence la puissance incroyable de l’approche, car la façon dont nous utilisons les techniques ne fonctionne que dans Drosophile et ne prend que quelques jours à réaliser », explique Parvy.
En utilisant ces astuces génétiques, il est capable de tester rapidement de nombreux suspects possibles et d’identifier la molécule contrôlant la poussée anti-tumorale.
Il a fallu 2 ans de détective, mais Parvy pense qu’il est sur le point de confirmer l’identité de la molécule anticancéreuse.
Et en utilisant ces outils, il a démontré que cette molécule produite dans le corps gras peut cibler spécifiquement les cellules tumorales, tout en laissant les normales seules.
« La molécule se trouve également chez les mammifères et est désactivée dans certains cancers humains », dit-il. « La prochaine étape est de savoir si cela fonctionne de la même manière chez les humains. »
Michael