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Des chercheurs découvrent une nouvelle voie pour le transfert d’ADN dans le microenvironnement tumoral

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Des chercheurs de l’Université de Notre Dame ont découvert une autre façon pour les cellules tumorales de transférer du matériel génétique à d’autres cellules dans leur microenvironnement, provoquant ainsi la propagation du cancer.

Dans leur dernière étude, publiée dans Cell Reports, Crislyn D’Souza-Schorey, professeur titulaire de la chaire Morris Pollard au département des sciences biologiques, et ses collaborateurs ont découvert que la « cargaison » d’ADN est transportée dans de petits sacs informationnels appelés microvésicules extracellulaires. Leur étude s’inscrit dans la continuité des travaux entrepris par son laboratoire pour mieux comprendre le partage d’informations entre les cellules.

« Nous avons montré que l’ADN présent dans ces microvésicules est lié aux métastases. Nous disposons donc maintenant d’une excellente plateforme pour évaluer les aberrations génétiques », a déclaré Mme D’Souza-Schorey, qui est également affiliée au Berthiaume Institute for Precision Health, au Boler-Parseghian Center for Rare and Neglected Diseases et au Harper Cancer Research Institute.

Les cellules cancéreuses, contrairement aux cellules normales, sont souvent remplies d’ADN cytosolique, c’est-à-dire d’ADN présent dans le liquide gélatineux à l’extérieur du noyau de la cellule. Cet ADN peut provenir de plusieurs sources, mais des preuves récentes suggèrent que l’instabilité chromosomique est une source primaire d’ADN cytosolique dans les cellules tumorales.

L’équipe de recherche a utilisé un modèle cellulaire provenant d’un patient masculin atteint de cancer pour montrer comment l’ADN du chromosome Y – ; présent dans le cytosol en raison de l’instabilité chromosomique – ; est transporté par des vésicules extracellulaires et transféré à une lignée de cellules épithéliales mammaires féminines.

Ces cellules femelles n’ont pas d’ADN chromosomique Y présent sans exposition aux microvésicules mâles. C’est un moyen accessible de montrer aux gens que l’ADN a été transféré, ce qui facilite la preuve de cette forme de communication. »

James Clancy, professeur assistant de recherche en sciences biologiques, premier auteur de l’article.

Les chercheurs ont démontré que l’ADN cytosolique est déplacé vers les microvésicules avec une enzyme, la cGAS, qui a été découverte en partie en raison de son rôle dans la réponse immunitaire aux infections bactériennes et virales. Les scientifiques reconnaissent de plus en plus que la cGAS peut jouer un rôle dans la progression des tumeurs, et cette nouvelle étude a mis en évidence une façon de modifier l’ADN pour faciliter cette progression.

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Les travaux publiés par le laboratoire de D’Souza-Schorey en 2019 dans Nature Cell Biology décrivent comment le microARN au sein des cellules tumorales est déplacé vers des microvésicules qui commencent tout juste à se former à la périphérie des cellules. Une fois libérées, ces vésicules sont absorbées par des cellules non tumorales dans le microenvironnement. Les microvésicules peuvent également circuler dans l’organisme, dans des fluides tels que le sang et l’urine, et peuvent être utilisées comme biomarqueurs indiquant la présence d’un cancer.

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Bien que les microARN puissent affecter l’expression des protéines plus rapidement que l’ADN, les chercheurs se sont intéressés au contenu de l’ADN car il s’agit de la partie réelle du génome d’une personne, y compris les éventuelles mutations associées à la tumeur, a déclaré Clancy. Il était également plus difficile de prouver que l’ADN s’est déplacé d’une cellule à l’autre.

La poursuite de la recherche fondamentale du laboratoire dans ce domaine pourrait conduire à une détection précoce de différents types de tumeurs.

Outre D’Souza-Schorey et Clancy, d’autres personnes ont travaillé sur l’étude, notamment Colin Sheehan, de la promotion 19, et Alex C. Boomgarden, étudiant en quatrième année de doctorat à Notre Dame et bénéficiaire d’une bourse pré-doctorale de l’Institut Berthiaume pour la santé de précision. Sheehan poursuit actuellement son doctorat à l’Université de Chicago. L’étude a été soutenue en partie par le National Cancer Institute et la Boler Family Foundation.

Source :

Référence du journal :

Clancy, J.W., et al. (2022) Recrutement d’ADN dans des microvésicules dérivées de tumeurs. Rapports de cellules. doi.org/10.1016/j.celrep.2022.110443.