Ils détectent des différences dans les risques de mutation de l’ADN entre différentes personnes

Les mutations, qui se produisent constamment dans chaque cellule de notre corps, sont un facteur clé contribuant au cancer, au vieillissement et à la neurodégénérescence. Bien que l’exposition à des produits chimiques mutagènes ou des erreurs dans les processus cellulaires lors de la réplication de l’ADN contribuent à de telles mutations, la distribution exacte et les schémas le long des chromosomes humains restent un mystère. Jusqu’à maintenant.

Le Dr Fran Supek, chercheur à l’ICREA et responsable du laboratoire de science des données génomiques à l’Institut de recherche biomédicale de Barcelone (IRB Barcelone), et Marina Salvadores, doctorante du même groupe, se sont plongés dans le domaine des mutations de l’ADN, révélant des modèles inattendus. qui différencient les individus en termes de risques de mutation.

Des travaux antérieurs du laboratoire ont identifié un type de « correcteur orthographique génomique » : un mécanisme de réparation de l’ADN qui dirige l’attention sur les parties essentielles des chromosomes humains, réduisant ainsi les risques de mutation. Sur cette base, la présente étude visait à déterminer si les individus présentent des risques de mutation divers et, si oui, quels mécanismes sont à l’origine de ces différences.

« Cette recherche élargit non seulement notre compréhension des facteurs qui influencent la distribution du taux de mutation, mais a également des implications importantes pour la compréhension de l’évolution du cancer, des stratégies thérapeutiques et des progrès en médecine régénérative », explique le Dr Supek.

Une analyse du « big data » génomique

Pour répondre à ces questions, les chercheurs ont effectué une analyse complète des séquences génomiques de plus de 4 000 tumeurs provenant de divers organes. Contrairement aux études précédentes, qui portaient sur les risques de mutation spécifiques aux tissus, cette recherche s’est concentrée spécifiquement sur les différences entre les individus en matière de susceptibilité aux mutations.

En utilisant une approche génomique « big data », l’équipe a utilisé des algorithmes d’apprentissage automatique (une forme d’intelligence artificielle) pour identifier des modèles récurrents dans les segments chromosomiques.

Ils ont ainsi découvert 13 motifs différents, dont 10 correspondent à différents types de tissus. De manière inattendue, les trois profils restants ont été observés dans presque tous les tissus humains, révélant que la densité des mutations dans des gènes spécifiques varie considérablement d’un individu à l’autre.

Relier les points

Pour comprendre ces tendances inattendues, les chercheurs ont examiné des données supplémentaires, notamment l’expression des gènes et les aberrations génétiques dans les cellules cancéreuses.

L’analyse a révélé une corrélation frappante entre l’augmentation de la prolifération cellulaire et les modifications des risques de mutation. Des perturbations dans deux gènes suppresseurs de tumeurs essentiels : TP53 et RB1, connus pour réguler le cycle de division cellulaire, ont été identifiées comme des facteurs clés provoquant des modifications des risques de mutation dans les chromosomes.

Ces segments chromosomiques présentaient non seulement des risques de mutation altérés mais également un « remodelage » de grandes régions chromosomiques normalement inactives. “Ce remodelage, corrélé à une plus grande prolifération cellulaire, reflète des changements dans les risques de mutation, ce qui fournit un aperçu unique de l’interaction entre mutations et altérations épigénétiques”, détaille Marina Salvadores, première auteure de l’étude.

Dans la nouvelle étude, des différences significatives dans les risques de mutation de l’ADN entre différentes personnes ont été détectées. (Illustration : Étonnants/NCYT)

Décoder l’évolution du cancer

Les implications de cette étude s’étendent au-delà de la recherche fondamentale. En identifiant les gènes cancérigènes les plus affectés par les changements de risque de mutation entre individus, les chercheurs ont fourni une feuille de route pour anticiper la trajectoire de l’évolution du cancer.

Ces connaissances sont particulièrement pertinentes pour prédire les réponses aux traitements anticancéreux, car elles peuvent aider à prédire le développement de mutations de résistance aux médicaments.

L’étude fournit également des informations précieuses sur l’épigénétique des cellules humaines, soulignant le fait que l’épigénome subit des changements drastiques en réponse à une prolifération cellulaire accrue ou altérée. Ces connaissances ont des implications potentielles pour la reprogrammation cellulaire et la médecine régénérative, ouvrant de nouvelles voies pour de futures recherches et interventions thérapeutiques.

L’étude s’intitule « Altérations génétiques du cycle cellulaire associées à une redistribution du risque de mutation entre les domaines chromosomiques dans les cancers humains ». Et cela a été publié dans la revue universitaire Nature Cancer. (Source : IRB Barcelone)