Le point commun de leurs recherches ? Elles s’intéressent non seulement à l’ADN qui renferme notre patrimoine génétique, mais aussi à la manière dont il est organisé, protégé et décodé dans le noyau de nos cellules. L’ADN n’est en effet jamais « nu » : il est enroulé autour de protéines appelées histones, formant une structure compacte nommée chromatine. C’est cette organisation fine qui contrôle quels gènes sont activés ou silencieux, et comment les cellules réagissent aux agressions, comme les mutations cancéreuses.
De jeunes chercheuses font avancer la lutte contre le cancer grâce au soutien de la Ligue
Trois jeunes chercheuses de l’équipe du Dr Ali Hamiche, à l’IGBMC (Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire), viennent de réaliser des avancées scientifiques majeures dans la compréhension des mécanismes fondamentaux du cancer. La réalisation de leurs travaux, rendus possibles grâce au soutien de la Ligue contre le cancer, ouvrent des perspectives inédites pour mieux comprendre, et à terme mieux traiter, certaines formes de cancers particulièrement agressifs.
Comprendre le cancer en étudiant l’ADN… et son organisation
Gliomes pédiatriques : quand l’architecture de la chromatine déraille
Les recherches du Dr. Yuliia Moroziuk, ont porté sur des cancers du cerveau de l’enfant parmi les plus redoutables : les gliomes pédiatriques de haut grade. Ces tumeurs rares et très agressives sont liées à des mutations particulières touchant des protéines essentielles à l’organisation de chromatine, appelées onco-histones.
Grâce à des technologies de séquençage de pointe, dont un « lecteur d’ADN » de dernière génération NanoPore PromethION financé par la Ligue, elle a montré que ces mutations font perdre à la cellule une partie de ses mécanismes de contrôle. L’organisation qui régule normalement l’activité des gènes se désagrège, laissant se réactiver des zones du génome habituellement silencieuses, qui sont des restes d’infections virales anciennes. Ce dérèglement plonge la cellule dans un état de stress continu, fragilise son matériel génétique et favorise le développement de la tumeur.
Ses nouvelles données révèlent un nouveau lien entre désorganisation nucléaire, dérégulation épigénétique (c’est-à-dire l’étude des changements dans l’activité de gènes sans modification de la séquence de l’ADN) et cancer, et identifie des failles potentielles que de futurs traitements pourraient exploiter.
Réparer l’ADN endommagé… même lorsqu’il est compacté
De son côté, le Dr. Fengfeng Mei a élucidé, à l’échelle atomique (millionième de millimètre) , comment la cellule répare les cassures les plus dangereuses de l’ADN : les cassures double brin.
Jusqu’ici, ces mécanismes avaient surtout été étudiés sur de l’ADN isolé. Grâce à la cryo-microscopie électronique qui permet des études en 3D de complexes macromoléculaires biologiques, elle a réussi à visualiser pour la première fois un complexe de réparation de l’ADN directement fixé à l’ADN compacté (nucléosome) comme dans une vraie cellule.
Ses résultats montrent que la réparation de l’ADN est intimement liée à l’organisation de la chromatine et révèle un rôle inédit de certaines protéines dans la régulation de l’expression des gènes. Une avancée essentielle pour comprendre pourquoi les cellules cancéreuses accumulent des mutations.
SOX2 : comment un gène clé force l’ADN à s’ouvrir
Dans un 3e axe de recherche, le Dr. Fatima El Khaloufi El Khaddar a ciblé une protéine appelée SOX2, qui est impliquée dans le développement embryonnaire… mais aussi dans de nombreux cancers.
Ses travaux montrent, images à l’appui, comment SOX2 est capable de forcer l’ouverture de la chromatine, en déformant l’ADN et en éjectant certaines protéines histones. Ce mécanisme, observé étape par étape, explique comment des gènes normalement inaccessibles peuvent être rendus dans un premier temps accessibles et, ensuite activés, parfois de manière incontrôlée dans les cellules tumorales.
Des découvertes fondamentales, des espoirs très concrets
Les avancées des trois projets, complémentaires et ambitieux portées par des docteures ukrainienne, chinoise et espagnole, partagent un même message : le cancer ne résulte pas seulement de mutations de l’ADN, mais aussi d’un dérèglement profond de son organisation.
En révélant ces mécanismes invisibles à l’œil nu, ces 3 docteures de l’IGBMC nouvellement diplômées ouvrent la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques, qu’il s’agisse de restaurer l’ordre épigénétique, de mieux cibler la réparation de l’ADN ou de bloquer l’activation aberrante de gènes clés.
Un exceptionnel exemple de recherche fondamentale soutenue par la solidarité nationale, où l’excellence scientifique internationale d’aujourd’hui prépare les traitements de demain pour les patients atteints de cancers.
Ces trois projets ont bénéficié du soutien financier de la Ligue contre le cancer - Comité du Bas-Rhin pour la purification d’échantillons (micro-FPLC) et la lecture de l’ADN (Nanopore PromethION P2 Solo) et de la Ligue nationale contre le cancer pour une 4e année de thèse du Dr. Moroziuk.
Pour tout renseignement complémentaire : contacter hamiche@igbmc.fr
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Les recherches des Drs. Yuliia Moroziuk, Fengfeng Mei et Fatima El Khaloufi El Khaddar (de gauche à droite à l’auditorium de l’IGBMC) menées au sein de l’équipe du Dr. Ali Hamiche contribuent à mieux comprendre les mécanismes des cancers.
