Le mosaïcisme génétique plus fréquent qu'on ne le pense
Des cellules souches sanguines de personnes en bonne santé présentent des modifications chromosomiques, comme le rapportent des chercheurs du Max Delbrück Center et du Laboratoire européen de biologie moléculaire. Cela suggère que des mosaïques génétiques pourraient contribuer aux maladies liées à l'âge.
Dans une étude dirigée par le professeur Jan Korbel, scientifique principal et directeur des sciences des données au Laboratoire européen de biologie moléculaire (EMBL), et le Dr Ashley Sanders, chef de groupe à l'Institut de biologie des systèmes médicaux du Centre Max Delbrück à Berlin (MDC-BIMSB), les chercheurs ont découvert qu'environ une cellule de moelle osseuse humaine sur 40 présentait des changements chromosomiques massifs - par exemple dans les variations du nombre de copies et les réarrangements chromosomiques - sans qu'il y ait de maladie ou d'anomalie évidente. En outre, les échantillons de cellules de personnes âgées de plus de 60 ans avaient tendance à présenter un nombre plus élevé de cellules présentant de telles modifications du génome. Cela indique un mécanisme encore inconnu qui pourrait contribuer aux maladies liées à l'âge. L'étude a été publiée dans la revue "Nature Genetics".
"Cette étude souligne le fait que nous sommes tous des mosaïques", explique Korbel. "Même des cellules supposées normales portent en elles toutes sortes de mutations génétiques. En fin de compte, cela signifie qu'il y a plus de différences génétiques entre les cellules individuelles de notre corps qu'entre nous, les humains".
Détection de détails subtils du génome dans des cellules individuelles
Korbel et Sanders étudient tous deux la manière dont les modifications structurelles génétiques - délétions, duplications, inversions et translocations de grandes sections du génome humain - contribuent à l'apparition de maladies. En ce qui concerne le cancer, on sait que des mutations génétiques peuvent entraîner une croissance incontrôlée des cellules et la formation d'une tumeur, explique Sanders. "Nous utilisons des approches similaires pour comprendre comment les maladies non cancéreuses se développent", ajoute-t-elle.
La découverte a été rendue possible par une technologie de séquençage de cellules uniques, appelée Strand-Seq. Il s'agit d'une technique spéciale de séquençage de l'ADN qui permet de révéler les plus petits détails des génomes dans les cellules individuelles, qui sont difficiles à détecter par d'autres méthodes. Sanders est une pionnière de cette technologie. Dans le cadre de sa thèse de doctorat, elle a participé au développement de la méthode Strand-Seq, qu'elle a ensuite affinée avec des collègues en tant que post-doctorante dans le laboratoire de Korbel.
Selon Sanders, Strand-Seq permet aux chercheurs de détecter des changements structurels dans des cellules individuelles avec une précision et une résolution supérieures à celles de toute autre technologie de séquençage. La technologie a conduit à une toute nouvelle compréhension des mutations génétiques et est aujourd'hui largement utilisée pour décrire les génomes et transférer les connaissances à la recherche clinique. "Ici, nous sommes en train de comprendre que toutes les cellules de notre corps n'ont pas exactement le même ADN, contrairement à ce qui est écrit dans les manuels", explique-t-elle.
Le mosaïcisme génétique est très répandu
Cette étude est la première à utiliser la technologie Strand-Seq pour étudier les mutations dans l'ADN de personnes en bonne santé. Les chercheurs ont examiné des échantillons biologiques de différents groupes d'âge - du nouveau-né à la personne âgée de 92 ans - et ont trouvé des mutations dans les cellules souches du sang, situées dans la moelle osseuse, chez 84 pour cent des participants* à l'étude. Cela indique que les mutations génétiques fortes sont très fréquentes.
"Il est tout simplement stupéfiant de constater l'ampleur de l'hétérogénéité non encore découverte dans nos génomes", déclare Ashley Sanders. "Ce que cela signifie pour la définition d'un vieillissement humain 'normal' et comment cela peut affecter les types de maladies dont nous souffrons sont des questions extrêmement importantes pour le champ de recherche".
L'étude a également révélé que les personnes de plus de 60 ans dont les cellules de la moelle osseuse portent des modifications génétiques ont tendance à les présenter en plus grand nombre. Certaines variantes génétiques, appelées sous-clones, sont plus fréquentes que d'autres. La présence fréquente de ces sous-clones suggère un lien possible avec le vieillissement.
Mais on ne sait pas si les mécanismes qui tiennent en échec la multiplication des sous-clones échouent avec l'âge ou si la propagation des sous-clones elle-même contribue aux maladies liées au vieillissement, explique Korbel. "Nos futures études sur des cellules individuelles devraient nous fournir des informations plus claires sur la manière dont ces mutations, qui sont passées inaperçues jusqu'à présent, affectent notre santé et contribuent éventuellement à la manière dont nous vieillissons".
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
Publication originale
Karen Grimes, Hyobin Jeong, Amanda Amoah, Nuo Xu, Julian Niemann, Benjamin Raeder, Patrick Hasenfeld, Catherine Stober, Tobias Rausch, Eva Benito, Johann-Christoph Jann, Daniel Nowak, Ramiz Emini, Markus Hoenicka, Andreas Liebold, Anthony Ho, Shimin Shuai, Hartmut Geiger, Ashley D. Sanders, Jan O. Korbel; "Cell-type-specific consequences of mosaic structural variants in hematopoietic stem and progenitor cells"; Nature Genetics, 2024-5-28
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