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La découverte d'ADN «ambulance» pourrait éclairer les origines du cancer

Les chercheurs ont révélé à quel point l’ADN gravement endommagé est transporté dans une cellule vers un site de réparation - une découverte qui pourrait fournir d’autres explications sur le développement du cancer.
L'ADN "ambulance" est responsable du transport de l'ADN qui a subi une rupture double brin vers un site spécifique de la cellule à réparer.

"Les scientifiques savaient que l'ADN gravement blessé avait été transporté dans des hôpitaux spécialisés dans la cellule pour être réparé, mais le grand mystère était de savoir comment cela se passait", explique l'auteur de l'étude, Karim Mikhail, professeur au département de médecine de laboratoire et de pathobiologie. Université de Toronto.

"Nous avons maintenant découvert l’ambulance ADN et la route à suivre."

L'ADN cellulaire est souvent endommagé dans le cadre des processus réguliers de la cellule, les sous-produits de ces processus, tels que l'oxygène réactif, étant souvent responsables de dommages, y compris la rupture de brins d'ADN ou la formation de lésions perturbatrices.

Lorsqu'un chromosome subit une rupture double-brin, il est incapable de se répliquer correctement. Après avoir été endommagé de cette manière, l'ADN est transporté dans une zone de la cellule appelée complexe de pores nucléaires pour être réparé, ce qui stabilise l'ADN et lui permet d'être répliqué une fois de plus.

Les chercheurs de l’Université de Toronto ont été aidés par l’investigateur principal Daniel Durocher, de l’Institut de recherche Lunenfeld-Tanenbaum de Mount Sinai. Avec son aide, l'équipe a utilisé la microscopie avancée pour suivre le mouvement de l'ADN endommagé dans des cellules de levure vivantes.

Ils ont découvert que le complexe protéique moteur de la kinésine-14 aide à médier les interactions entre les cassures double brin et les complexes de pores nucléaires pour assurer la survie des cellules via un processus de réparation de l'ADN.

Cependant, les chercheurs ont également découvert lors de leur étude que ce processus de réparation était sujet aux erreurs. De manière cruciale, si l'ADN est réparé de manière incorrecte, les instructions qu'il contient pour l'information génétique interne seront irrégulières.

"Ce processus permet aux cellules de survivre à une blessure, mais à un coût élevé", explique Mekhail. "La cellule a un génome compromis, mais elle est stable et peut être répliquée, et cela est généralement une recette pour un désastre."

Il peut y avoir d'autres «ambulances» à découvrir

Selon Durocher, lorsque les chromosomes sont réparés de manière incorrecte après une fracture grave, le cancer se produit fréquemment. "Ce travail nous apprend que l'emplacement de la rupture dans le noyau de la cellule a un impact important sur l'efficacité de la réparation", ajoute-t-il.

Suite à cette découverte, l’équipe tente maintenant de trouver davantage de soi-disant «ambulances à ADN», qui pourraient selon elles mener à l’identification de cibles pour une nouvelle famille de médicaments anticancéreux.

"Les scientifiques sont à la recherche de cette ambulance à ADN depuis longtemps et nous soupçonnons qu’il en existe peut-être plusieurs", explique Mekhail. "C'est excitant parce que c'est un tout nouveau domaine de recherche."

Leurs découvertes pourraient également mener à d’autres découvertes concernant un large éventail de conditions différentes.

"Les processus que nous étudions sont fondamentaux pour la survie de base d'une cellule", explique le premier auteur, Daniel Chung, étudiant diplômé à Toronto. "Presque tous les aspects de la maladie peuvent être liés à des problèmes d'ADN."

L'étude de Chung et ses collègues, publiée dans Communications Nature, n'est pas le seul à être publié récemment, révélant de nouvelles informations sur la réparation de l'ADN. Plus tôt ce mois-ci, Nouvelles médicales aujourd'hui ont rapporté une étude d'un mécanisme utilisé pour réparer les fractures à simple brin précédemment jugées inaccessibles.

Dans l'étude, les chercheurs décrivent comment une enzyme particulière peut détecter les cassures à un seul brin en «chevauchant» le long d'une bobine d'ADN, agissant presque comme un correcteur en déclenchant des réactions en découvrant une rupture conduisant à des réparations.

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