Cancer: les scientifiques trouvent 129 `` gènes sauteurs '' qui stimulent la croissance tumorale
Dans la recherche sur le cancer, les scientifiques recherchent généralement les gènes du cancer en parcourant le génome à la recherche de séquences modifiées - ou de mutations - dans l'ADN. Mais une nouvelle étude a maintenant révélé que les gènes sauteurs, que le séquençage habituel néglige, sont également des moteurs importants de la croissance tumorale.
Des scientifiques de la faculté de médecine de l'Université de Washington à St. Louis, MO, ont découvert que les gènes sautants sont répandus dans le cancer et favorisent la croissance tumorale en forçant les gènes cancéreux à rester activés.
Ils ont analysé 7 769 échantillons de tumeurs provenant de 15 types de cancer différents et ont trouvé 129 gènes sautants qui peuvent stimuler la croissance tumorale grâce à leur influence sur 106 gènes différents du cancer.
Les gènes sautants fonctionnaient comme des «interrupteurs furtifs» dans 3 864 des tumeurs analysées par l'équipe. Ces tumeurs provenaient du sein, du côlon, du poumon, de la peau, de la prostate, du cerveau et d'autres types de cancer.
Une récente Génétique de la nature l'article donne un compte rendu complet de l'étude.
En identifiant les gènes sautants comme des cibles génétiques potentielles, les découvertes innovent dans la recherche de nouveaux traitements contre le cancer.
"Si vous", dit Ting Wang, qui est professeur de médecine au Département de génétique, "effectuez un séquençage génomique typique, à la recherche de mutations génétiques à l'origine du cancer, vous n'allez pas trouver de gènes sauteurs."
Une maladie aux multiples facettes génétiques
Le cancer se développe lorsque les instructions génétiques qui régissent le fonctionnement des cellules, en particulier la façon dont elles mûrissent et se divisent, subissent certains changements.
Certains des changements génétiques qui causent le cancer modifient les freins naturels du corps sur la croissance cellulaire; d'autres pourraient perturber la structure et la fonction des protéines qui effectuent le travail des cellules et les maintiennent en bon état.
Les changements génétiques susceptibles de provoquer le cancer peuvent se transmettre de parent à enfant. Ils peuvent également survenir au cours de la vie d’une personne, par exemple pendant la division cellulaire, ou en réponse aux rayons ultraviolets, aux cancérogènes de la fumée de tabac ou à d’autres facteurs environnementaux.
Il existe différents types de changements génétiques. Certains n'affectent qu'un seul élément constitutif de l'ADN, tandis que d'autres peuvent dupliquer, omettre ou réorganiser de longues séquences de éléments constitutifs.
Une autre façon dont les changements génétiques peuvent conduire au cancer ne modifie pas l'ADN lui-même mais modifie sa capacité à exprimer ses instructions. Ce type de changement est appelé épigénétique. Cela se produit notamment par le biais d'étiquettes chimiques qui se fixent à l'ADN.
Il est normal que les cellules, même saines, présentent des altérations génétiques, mais les cellules cancéreuses ont tendance à en avoir beaucoup plus. Le cancer de chaque personne aura son propre modèle de changements génétiques, et même dans la même tumeur, différentes cellules peuvent avoir des empreintes génétiques différentes.
Gènes sautants - un nouveau type de conducteur
Les gènes sautants, que les scientifiques appellent éléments transposables, sont des séquences d'ADN qui peuvent se déplacer dans un génome. Ils «se présentent sous différentes formes et formes» et les scientifiques ont besoin d'outils spécialisés pour les analyser.
Grâce à des techniques améliorées et puissantes, les scientifiques se rendent compte que les gènes sauteurs sont très actifs dans le génome et que peut-être «ils ne devraient plus être marginalisés».
La question de savoir comment les gènes sautants se sont introduits dans le génome humain au cours de l'évolution est une question brûlante. Certaines personnes ont fait valoir que l'infection virale était une voie courante.
Des études antérieures ont montré que des éléments spécifiques dans les gènes sautants peuvent influencer l'expression des gènes du cancer. Cependant, ceux-ci n'ont pas étudié de tels événements en détail ni exploré à quel point ils pourraient être fréquents dans différents cancers.
Ainsi, le professeur Wang et son équipe ont décidé d'aborder ces points en utilisant des échantillons de tumeurs du programme The Cancer Genome Atlas.
Ils ont découvert que les gènes sautants sont une caractéristique de nombreux cancers à croissance tumorale accélérée.
Il semble que dans ces cancers plus agressifs, les gènes sautants se comportent comme des «commutateurs cryptiques» qui activent les gènes liés au cancer qui sont généralement silencieux - et les maintiennent allumés.
Les gènes sautants varient selon les types de cancer
Une conclusion critique de l'étude est que si les gènes sauteurs semblent être répandus dans le cancer, leur schéma de présence et leur influence varient selon les types de cancer.
L'équipe a découvert, par exemple, que 12% des cancers du cerveau à gliome avaient au moins un gène sautant, alors que ce chiffre était de 87% pour un type de cancer du poumon appelé carcinome épidermoïde.
«Les gènes sautants sont plus importants dans certains types de cancer que dans d'autres, mais en moyenne, nous avons trouvé au moins l'un d'entre eux activant un gène cancéreux dans environ la moitié de toutes les tumeurs que nous avons étudiées», explique le professeur Wang.
Il suggère que donner aux médecins ce type d'informations pourrait les aider à décider de traiter certains cancers de manière «plus agressive».
«Il fournit également de nouvelles cibles à étudier pour les futures thérapies contre le cancer», ajoute-t-il.
Une autre découverte importante était que les gènes sautants fonctionnant comme des interrupteurs furtifs étaient plus fréquents dans les cancers dont la forme de l'ADN était plus ouverte. Le génome maintient généralement l'ADN étroitement fermé. L'ADN de forme ouverte est plus susceptible de perdre une partie de sa fonction.
«Une grande partie de ce que font les éléments transposables dans notre génome est encore un mystère. Cette étude est le premier aperçu détaillé de leurs rôles importants dans le cancer. »
Professeur Ting Wang
