Comment les protéines de conception pourraient-elles contrecarrer le cancer?
Les chromosomes, ou molécules d'ADN trouvées dans les cellules transportant du matériel génétique, sont «réservés» par des télomères, ce qui les empêchera de «se défaire». Les télomères jouent également un rôle important dans le processus de croissance et de vieillissement des cellules, mais que se passe-t-il lorsque le cancer les «détourne», et est-ce que cela peut être évité?
«Une cellule normale se développe pendant juste le temps nécessaire pour que nous développions et maintenions notre corps», explique le professeur associé Oliver Rackham, de l’Université d’Australie-Occidentale à Crawley.
Certains mécanismes moléculaires sont en place dans les cellules qui leur «indiquent» la quantité à cultiver et le moment où il est temps d'arrêter de grandir.
Un de ces mécanismes implique les télomères, qui sont les «coiffes» aux extrémités des chromosomes. Les chromosomes portent des informations génétiques.
Les télomères sont «attachés» aux brins simples d'ADN qui sont laissés «suspendus» aux extrémités, ou terminaisons, des chromosomes, les sécurisant, pour ainsi dire.
«[Les cellules] contrôlent leur croissance grâce à un mécanisme de comptage moléculaire qui indique à la cellule son âge. Cela se produit aux extrémités de nos chromosomes qui ont de petites coiffes sur eux », explique Rackham.
«Chaque fois que la cellule se divise», poursuit-il, «un peu au niveau du capuchon du chromosome disparaît. Une fois que les bouchons ont rétréci à une certaine longueur, la cellule sait qu'elle s'est divisée trop de fois et elle cessera alors de grandir ou mourra. "
Comment le cancer désorganise la croissance cellulaire
Mais des problèmes surviennent lorsque les télomères ne se raccourcissent pas progressivement, comme ils le devraient. Tout au long de l’enfance d’une personne, les télomères ont naturellement une «durée de vie plus longue», car l’individu a encore besoin de grandir et de se développer.
Cependant, si, à l'âge adulte, le mécanisme qui régule le raccourcissement des télomères et donc le processus de vieillissement des cellules est perturbé et que les télomères ne se raccourcissent pas, les cellules continuent de croître anormalement.
C'est ce qui se passe dans le cancer, a montré la recherche. Comme le dit Rackham, «les cellules [C] anciennes subvertissent le mécanisme de comptage qui réduit les extrémités de nos chromosomes afin que les cellules cancéreuses continuent de se répliquer indéfiniment.»
Comment le cancer «détourne-t-il» les télomères? «[B] y produisant une enzyme appelée télomérase dont nous avons besoin lorsque nous sommes bébés et dont la croissance est très rapide, mais que nous cessons de produire lorsque nous cessons de grandir rapidement», explique Rackham.
Environ 90% de toutes les cellules cancéreuses contiennent de la télomérase, perturbant ainsi le mécanisme normal d'autorégulation cellulaire, note le chercheur.
Ces protéines artificielles sont une «première»
Rackham et une équipe de spécialistes de l’Institut de recherche médicale Harry Perkins de l’Université d’Australie occidentale s’efforcent de trouver un moyen efficace d’empêcher la télomérase de faciliter la croissance anormale des cellules cancéreuses.
Cette enzyme agit en «allongeant» les télomères qui, aux extrémités des chromosomes, «renouvellent» pratiquement leur vie.
Comme ils l'ont rapporté dans un article qui est maintenant publié dans la revue Communications de la nature, l'équipe de l'Université d'Australie-Occidentale a développé des protéines artificielles qui s'enroulent autour des extrémités des chromosomes, empêchant ainsi la télomérase de «renforcer» les télomères.
"Ces protéines", explique Rackham, "verrouillent l'ADN [simple brin] [qui est sécurisé par les télomères] afin que la télomérase ne puisse pas le toucher."
«Notre laboratoire a conçu des protéines qui, pour la première fois, peuvent réellement reconnaître l'ADN simple brin et le lier. Nous pouvons essentiellement programmer ces protéines pour les cibler », note-t-il.
Ce faisant, l'équipe a réussi à perturber le mécanisme moléculaire que le cancer «détournerait» afin d'alimenter la croissance incontrôlée et donc nocive des cellules.
Les chercheurs ont exprimé leur enthousiasme face à leur découverte, arguant que le développement de protéines capables de se lier à l'ADN simple brin pourrait, à l'avenir, être utilisé dans de multiples domaines d'intérêt thérapeutique.
«Dans cette étude, nous avons montré que nous avons la capacité de concevoir des protéines qui reconnaissent des séquences spécifiques [d'ADN simple brin] d'intérêt, avec de nombreuses applications potentielles en biologie et biotechnologie», concluent les auteurs.
