Les dernières recherches dans le domaine de la réparation de l'ADN apportent des idées révolutionnaires qui pourraient améliorer le traitement du cancer, en particulier dans les cas de cancer colorectal, la deuxième cause de mortalité liée au cancer dans le monde. Des scientifiques d'institutions prestigieuses comme l'Université d'Oxford et l'Université technologique de Nanyang à Singapour ont découvert un mécanisme clé dans la réparation de l'ADN endommagé, un processus connu sous le nom de nucléophagie, qui a un potentiel significatif pour améliorer les résultats de la chimiothérapie chez les patients atteints de cancer.

Les dommages à l'ADN peuvent être causés par de nombreux facteurs, notamment les rayons UV, les produits chimiques environnementaux et les processus biologiques naturels. Les mécanismes classiques de réparation de l'ADN se concentrent sur la réparation à l'intérieur du noyau cellulaire et des mitochondries, où se trouve le matériel génétique. Cependant, la dernière découverte montre que l'ADN endommagé peut être éliminé du noyau par le biais du processus de nucléophagie. Ce processus permet l'élimination des fragments d'ADN endommagés via les systèmes de déchets cellulaires, préservant ainsi l'intégrité du génome et prolongeant la vie des cellules.

Une nouvelle voie de réparation : nucléophagie et rôle de la protéine TEX264

Le principal acteur de ce processus est la protéine TEX264, qui reconnaît les dommages à l'ADN et les dirige vers les organelles cellulaires responsables de la dégradation - les lysosomes. TEX264 facilite l'élimination des fragments d'ADN endommagés, ce qui est crucial pour la survie des cellules sous stress de chimiothérapie. Ce mécanisme garantit que les dommages à l'ADN sont éliminés avant de provoquer des mutations susceptibles de conduire à la formation de tumeurs.

Des études ont montré que les patients ayant des niveaux élevés de protéine TEX264 ont de meilleures réponses au traitement, en particulier au traitement du cancer colorectal avec des chimiothérapies incluant des inhibiteurs de la topoisomérase I, comme la thérapie FOLFIRI. Ces découvertes permettent de prédire l'efficacité du traitement en fonction des niveaux de cette protéine dans les cellules tumorales, ouvrant la voie à des approches thérapeutiques plus précises. Les scientifiques estiment que cibler cette protéine pourrait affaiblir les cellules tumorales et améliorer les résultats du traitement.

Les poissons zèbres : un modèle clé pour étudier les processus cellulaires

Dans des études sur des poissons zèbres, des organismes dont le génome est remarquablement similaire à celui de l'homme, les scientifiques ont pu montrer comment l'inactivation de la protéine TEX264 entraîne l'accumulation de dommages à l'ADN. Ce modèle permet de suivre les processus cellulaires en temps réel, et grâce à des embryons transparents et à une fécondation externe, les chercheurs peuvent facilement observer comment les cellules réagissent aux dommages à l'ADN. Les poissons zèbres fournissent un modèle simple et efficace pour étudier les mécanismes de dommages à l'ADN et leur impact sur le développement des maladies.

Ces poissons zèbres ont été utilisés en combinaison avec des techniques avancées telles que l'analyse biochimique, la spectrométrie de masse et la bioinformatique pour déterminer avec précision comment TEX264 participe à la réparation de l'ADN. Les chercheurs ont également utilisé des échantillons de tissus de patients atteints de cancer colorectal pour valider les résultats obtenus avec les poissons zèbres, montrant que ce processus est crucial pour maintenir la stabilité du génome dans le contexte des thérapies.

Implications clés pour les traitements futurs

Une des découvertes les plus importantes est la possibilité de bloquer TEX264 en tant que stratégie pour améliorer la chimiothérapie. Combiner des inhibiteurs de cette protéine avec des médicaments existants pourrait encore affaiblir les cellules tumorales et les empêcher de réparer les dommages à l'ADN, augmentant ainsi l'efficacité du traitement. Cette découverte ouvre non seulement la voie à de nouvelles approches pour traiter le cancer colorectal, mais elle pourrait également s'étendre à d'autres types de tumeurs, y compris le cancer du pancréas, des ovaires, du sein et des poumons.

Les résultats de la recherche représentent une étape clé dans la compréhension de la façon dont les cellules maintiennent l'intégrité de l'ADN sous pression thérapeutique, et offrent de l'espoir aux patients dont le cancer montre une résistance aux traitements standards. Les études futures se concentreront sur l'exploration plus approfondie du rôle de la nucléophagie en réponse aux médicaments de chimiothérapie, dans le but de confirmer ces résultats dans le contexte d'autres types de cancers.

Recherche en laboratoire et technologies avancées

À l'Institut Ruđer Bošković, les chercheurs ont établi un laboratoire de pointe pour étudier les poissons zèbres, utilisant des technologies avancées telles que le système CRISPR-Cas pour les manipulations génétiques. Cela permet de créer de nouvelles souches de poissons zèbres qui sont essentielles pour l'étude des maladies humaines. Les poissons zèbres respectent également les directives de la Commission européenne concernant l'utilisation de modèles animaux dans les recherches scientifiques, ce qui réduit l'utilisation de modèles plus complexes tels que les rongeurs. Ce modèle offre une aide précieuse dans la recherche biomédicale, en particulier pour des maladies comme le cancer, les maladies neurodégénératives et les problèmes cardiaques.

Le potentiel d'utilisation des poissons zèbres dans les laboratoires du monde entier souligne davantage leur valeur dans la médecine moderne. Des scientifiques du monde entier reconnaissent de plus en plus l'importance de cet organisme modèle, ce qui indique une application plus large des techniques de recherche déjà développées dans des laboratoires comme l'Institut Ruđer Bošković.

Source : Institut Ruđer Bošković