Comment les cellules humaines réparent l'ADN endommagé
Identification de nouvelles cibles potentielles pour le traitement du cancer
Des chercheurs de l'ETH Zurich ont démêlé le réseau complexe que les cellules utilisent pour réparer leur matériel génétique. En examinant des milliers d'interactions génétiques, l'équipe a découvert de nouvelles vulnérabilités dans les cellules cancéreuses qui pourraient être exploitées à des fins thérapeutiques à l'avenir.
L'ADN des cellules humaines consiste en une séquence d'environ 3,1 milliards d'éléments constitutifs. Les cellules se donnent beaucoup de mal pour maintenir l'intégrité de cette vaste réserve d'informations. Elles démêlent constamment les nœuds du brin d'ADN et créent de nouvelles liaisons chimiques lorsqu'un brin d'ADN se brise quelque part dans le noyau.
"Lorsque l'on parle de réparation du matériel génétique, on pense souvent que c'est en réponse à une exposition à des toxines ou à des radiations", explique Jacob Corn, professeur de biologie du génome à l'ETH Zurich. Cependant, les mécanismes de réparation ne se contentent pas de se défendre contre les menaces extérieures ; ils jouent également un rôle crucial en aidant les cellules à survivre aux défis auxquels elles sont confrontées dans leur lutte quotidienne pour la survie.
Une multitude de nouvelles interactions
Les scientifiques savent depuis longtemps que plus de 500 gènes (sur environ 20 000 gènes humains codant pour des protéines) sont essentiels à la réparation de l'ADN. En analysant de manière exhaustive les interactions entre ces gènes, M. Corn et son équipe ont acquis de nouvelles connaissances importantes sur la manière dont les cellules maintiennent l'intégrité de leur génome. Les chercheurs ont découvert une multitude de nouvelles interactions et ont identifié de nouvelles cibles potentielles pour le traitement du cancer, comme le rapporte la revue Nature.
Les chercheurs ont modifié des cellules humaines en culture pour désactiver simultanément deux des gènes de réparation. "Nous avons adopté une approche systématique et examiné toutes les combinaisons possibles", explique M. Corn. C'est plus facile à dire qu'à faire, car les chercheurs ont examiné près de 150 000 combinaisons différentes d'inactivations. "Il y avait beaucoup à comprendre", déclarent John Fielden et Sebastian Siegner, les deux auteurs principaux qui ont réalisé la majeure partie de l'étude.
"Les cellules humaines aiment la redondance
L'inactivation d'un seul gène n'est généralement pas suffisante pour produire un effet notable, car un autre gène compense souvent la fonction manquante. "Les cellules humaines aiment la redondance", explique M. Corn. Ce n'est que lorsque la fonction de secours est également désactivée qu'elles perdent la capacité de réparer le matériel génétique. Tôt ou tard, les dommages s'accumulent à un point tel que la survie n'est plus possible.
C'est ce qui s'est produit pour environ 5 000 paires de gènes inactivés. Dans leur article, les chercheurs fournissent une description détaillée des interactions moléculaires perdues pour deux paires de gènes spécifiques. Au cours de leurs recherches, ils ont découvert des liens jusqu'alors inconnus qui semblent être essentiels à la survie de la cellule.
De nouvelles pistes pour le traitement du cancer
Les travaux des chercheurs offrent non seulement des perspectives importantes, mais aussi de nouvelles possibilités de traitement du cancer. Les cellules cancéreuses présentent davantage de mutations que les cellules normales. C'est pourquoi certains des plus de 500 gènes de réparation sont déjà désactivés dans certaines cellules cancéreuses. "Notre recherche a permis d'identifier les gènes supplémentaires qui doivent être inactivés pour empêcher la croissance des cellules cancéreuses", explique Fielden.
Dans son article, l'équipe énumère un certain nombre de liens jusqu'alors inconnus entre des mutations courantes du cancer et des cibles moléculaires qui peuvent être bloquées par des médicaments. "Ces vulnérabilités potentielles récemment découvertes dans les cellules cancéreuses doivent maintenant être testées. Nous avons montré les voies à suivre dans la forêt obscure", explique M. Corn. "Il est maintenant facile d'emprunter ces chemins. Avec son équipe, il a créé une nouvelle plateforme web externe où ses résultats sont accessibles au public. "Nous espérons que d'autres chercheurs en profiteront et utiliseront activement la plateforme", ajoute M. Corn. Cela permettrait de s'assurer que les nouvelles connaissances sur les interactions génétiques portent leurs fruits le plus rapidement possible.
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 Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
John Fielden, Sebastian M. Siegner, Danielle N. Gallagher, Markus S. Schröder, Maria Rosaria Dello Stritto, Simon Lam, Lena Kobel, Moritz F. Schlapansky, Stephen P. Jackson, Petr Cejka, Marco Jost, Jacob E. Corn; "Comprehensive interrogation of synthetic lethality in the DNA damage response"; Nature, 2025-4-9
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