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La manipulation génétique décèle des vulnérabilités dans des cellules cancéreuses

par Lindsay Jolivet Réseaux génétiques Nouvelles 08.03.2016

Des chercheurs ont exposé les points faibles de plusieurs types de cancers grâce à une technique de manipulation génétique qui permet d’activer et de désactiver les gènes avec une grande précision.

Les boursiers de l’ICRA, Jason Moffat et Frederick P. Roth (tous deux de l’Université de Toronto), et leurs collaborateurs ont eu recours à la technologie de manipulation génétique CRISPR-Cas9 pour désactiver, un à la fois, environ 18 000 gènes de cellules cancéreuses humaines. Ils visaient à repérer d’autres gènes de l’ensemble de gènes essentiels à la survie de la cellule et ont découvert qu’environ 10 pour cent des gènes humains sont essentiels.

Cet ensemble de « gènes essentiels principaux » est important dans les cellules saines et les cellules cancéreuses. Mais les chercheurs s’intéressaient aussi aux gènes qui deviennent importants dans certaines situations ou dans certains « contextes ». Par exemple, si une mutation génétique cause un cancer du sein, d’autres gènes seront peut-être nécessaires pour permettre la multiplication des cellules cancéreuses. Les chercheurs utilisent l’image d’une marguerite où le cœur de la fleur représente les gènes essentiels.

« Il existe un ensemble de gènes principaux pour pratiquement tous les contextes différents imaginables », explique Moffat. Toutefois, les pétales peuvent correspondre à des fonctions qui se chevauchent, ou bien ne pas participer à tous les processus cellulaires internes à tout coup, mais ils sont tous en lien avec le cœur de la fleur.

Les chercheurs ont étudié des tumeurs de cancer du cerveau, de deux types de cancer colorectal, de cancer de la peau et de cancer des ovaires, ainsi que de cellules rétiniennes non cancéreuses, et ont cerné des gènes qui sont importants pour les cellules dans chaque type de cancer. En cernant les gènes essentiels à la survie d’une cellule cancéreuse, mais dont une cellule saine peut se passer, les chercheurs sont alors en mesure de choisir des médicaments qui ciblent seulement les gènes qui aident le cancer.

Cela pourrait aussi constituer une avancée considérable pour la médecine personnalisée. Moffat utilise l’exemple d’un patient qui reçoit un diagnostic de cancer et dont on analyse ensuite la séquence génétique de la tumeur; cela pourrait devenir la procédure normale dans un proche avenir. En connaissant la séquence génétique de la tumeur, les médecins pourraient plus facilement cerner le traitement qui a la plus grande probabilité de tuer les cellules cancéreuses de ce patient.

« Notre prochain grand défi est la mise au point d’un arsenal thérapeutique exhaustif qui pourrait lutter contre toutes ces séquences génétiques tumorales », ajoute Moffat. L’étude a cerné quelques médicaments et quelques associations médicamenteuses qui pourraient efficacement cibler certains types de cancers.

Selon Moffat, ces recherches n’auraient pu voir le jour sans CRISPR qui, ces dernières années, a permis d’accélérer considérablement le processus de manipulation génétique. CRISPR est un outil qu’utilisent les bactéries pour acquérir une immunité contre des virus en conservant des fragments d’ADN et en les incorporant à leur propre génome. Les scientifiques ont découvert CRISPR dans les bactéries et ont exploité cette capacité à couper et à insérer du matériel génétique dans des génomes, augmentant ainsi considérablement la cadence et la précision de la recherche sur l’ADN.

Ces résultats nous rapprochent d’une meilleure compréhension du rôle de chaque gène du génome humain, l’un des objectifs principaux du programme Réseaux génétiques de l’ICRA.

« Cela ouvre la voie à la création du premier réseau d’interactions génétiques robuste dans les cellules humaines », dit Moffat. « La technologie est suffisamment mature, nous n’avons pas à attendre, mais tout simplement à avancer. »

Ces recherches ont été publiées dans Cell et vastement diffusées par les médias, y compris The Atlantic, Maclean’s et Motherboard.

Structure tridimensionnelle d’une cellule d’un mélanome Image : Sriram Subramaniam, National Cancer Institute, National Institutes of Health

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