31/07/2012 - Les scientifiques du CIEMAT utilisent de nouvelles technologies pour identifier les gènes à l'origine du cancer

Menéame

Une tumeur provient d’une cellule du corps qui subit des mutations dans un ou plusieurs gènes. Ces mutations n’empêchent pas les mécanismes de contrôle de la croissance cellulaire et permettent de se diviser sans frein. Cette croissance aberrante et incontrôlable est ce qu’on appelle "cancer." La recherche biologique sur le cancer repose dans une large mesure sur l’identification des gènes qui souffrent de mutations dans les tumeurs.

Dans le travail publié il y a quelques jours par la revue "Journal of Investigative Dermatology"et dirigé par les Dr. Manuel Navarro et Angel Ramírez, la Unité d’oncologie moléculaire du CIEMAT apporte une approche différente à ce problème consistant à induire de manière contrôlée le développement de tumeurs et l’identification ultérieure de tous les gènes mutés dans ces tumeurs; à cette fin, deux nouvelles technologies ont été combinées: le séquençage massif et l’utilisation de transpons, éléments génétiques mobiles ayant une capacité mutagénique.

Une tumeur donnée n’a généralement pas une seule mutation, elle a souvent plusieurs qui affectent des gènes divers, liés à des fonctions qui sont modifiées dans la tumeur: ainsi, on trouve des gènes mutés impliqués dans la division cellulaire, dans la capacité d’invasion des tissus adjacents (métastatiser), dans la mort cellulaire programmée (mécanisme de sécurité que nous possédons, qui fait qu’une cellule est "suicide" dans des conditions normales si elle commence à se comporter de manière aberrante), etc.

On ne sait pas encore combien de mutations dans différents gènes il faut pour qu’une tumeur se développe. Les études les plus récentes parlent de nombres allant de 11 à plus de 100, selon le cas. En outre, chaque type de tumeur a des mutations dans une collection différente de gènes, et des tumeurs d’un même type peuvent avoir des gènes mutés différents, ce qui affecte sa malignité et sa réponse pharmacologique. Pour compliquer encore plus la chose, les mutations " passagères " sont fréquentes, qui ne sont pas importantes pour le développement de la tumeur mais qui apparaissent à la suite du " contrôle de qualité anormal " de la cellule tumorale.

De nombreuses années d’efforts de recherche dans le monde ont permis l’identification de dizaines de gènes dont la mutation produit le cancer. La caractérisation de ces gènes occupe une grande partie du temps de nombreux groupes de recherche, mais en général, en raison des limites imposées par la technologie actuelle, ces gènes sont étudiés comme des entités isolées et non pas dans leur ensemble.

D’où l’importance du travail réalisé par l’Unité d’oncologie moléculaire du CIEMAT: l’incitation contrôlée du développement de tumeurs et l’identification ultérieure de tous les gènes mutants dans ces tumeurs, en utilisant les deux technologies déjà mentionnées: séquençage massif et utilisation de transposons.

En collaboration avec l’Université de l’Iowa, un modèle de souris a été développé dans lequel un transposon modifié a été introduit pour se déplacer dans le génome des cellules de la peau. Ce transposon, qui se déplace au hasard, a la capacité de provoquer des mutations là où il tombe dans le génome. Après un certain temps, le transposon aura causé un certain nombre de mutations, et les cellules qui ont trouvé la " combinaison " correcte de mutations développeront une tumeur.

Ensuite, la technologie de séquençage massif est utilisée pour identifier les gènes qui ont été mutés par le transposon. Pour ce faire, une petite séquence de "souris" avait déjà été insérée dans le transposon. Ainsi, plus de 70 tumeurs ont été séquenciées et, après une analyse bio-informatique correspondante, 126 gènes au total ont été identifiés comme pouvant être responsables de la formation de tumeurs en cas de mutage. Plusieurs de ces gènes sont largement connus des chercheurs en cancer, mais d’autres sont totalement nouveaux et inattendus.

Comme les gènes qui sont mutés dans les tumeurs de souris ne doivent pas nécessairement être les mêmes que chez l’homme, les résultats ont ensuite été validés en utilisant des biopsies de tumeurs humaines provenant de chirurgie, et il a été constaté que certains de ces gènes étaient également mutés dans des tumeurs de peau humaine.

L’importance de cette étude réside dans le fait qu’elle ouvre de nouvelles voies pour comprendre comment se développent les tumeurs cutanées chez l’homme.

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Pour plus d’informations:

Journal of Investigative Dermatology advance online publication, 26 July 2012; doi:10.1038/jid.2012.245 “A Transposon-Based Analysis of Gene Mutations Related to Skin Cancer Development”, par Rita M. Quintana, Adam J. Dupuy, Ana Bravo, M. Appels Casanova, Josefa P. Alameda, Angustias Page, Miguel Sánchez-Viera, Angel Ramírez et Manuel Navarro.  

Photo (CIEMAT): Coupe de peau dans laquelle on voit des poils (de couleur verte) et des points rouges qui indiquent que la transposition est effectuée dans les noyaux de l’épiderme, mais pas dans le derme.

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