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La fusion de cellules normales peut déclencher des changements génétiques menant au cancer
En tant que principale cause de décès aux États-Unis, le cancer touche à peu près tout le monde. Il existe de nombreux facteurs impliqués dans la formation du cancer, et les changements génétiques sont un facteur clé. Maintenant, une nouvelle étude met en lumière comment la fusion d'une cellule normale avec une autre peut déclencher des événements génomiques qui rendent cancéreuses les cellules normales, permettant ainsi la formation de tumeurs.
Selon les chercheurs, la fusion d’une cellule normale avec une autre peut déclencher des changements génétiques qui entraînent la formation de cellules cancéreuses.
Selon l'American Cancer Society, aux États-Unis en 2015, environ 1,6 million de nouveaux cas de cancer seront diagnostiqués et plus de 589 000 personnes mourront de cette maladie.
Pour étudier plus avant les causes de cette maladie omniprésente, des chercheurs de l’Université du Michigan et de la clinique Mayo ont entrepris une étude publiée dans Le journal américain de pathologie.
Ils notent que l'exposition à des agents cancérigènes et infectieux peut déclencher des mutations génétiques spontanées qui se produisent lorsque les cellules se divisent. Certains chercheurs estiment toutefois que le lien entre les carcinogènes et les modifications génétiques est trop incertain pour permettre le développement de cancers courants.
Cependant, les chercheurs ont soupçonné que la fusion cellulaire - le processus par lequel une ou plusieurs cellules se combinent pour former une nouvelle cellule avec plusieurs noyaux - est une cause potentielle de certains cancers, expliquant que de multiples changements génétiques sous-tendent le développement du cancer.
Mais il y a eu un manque de preuve claire que la fusion cellulaire à elle seule pourrait déclencher le cancer - jusqu'à présent, c'est-à-dire. Dans leur dernière étude, les chercheurs montrent le lien manquant entre la fusion cellulaire et les multiples changements génétiques qui transforment les cellules normales en cellules cancéreuses.
De plus, l'équipe a été en mesure de montrer comment ces cellules fusionnées, lorsqu'elles sont injectées dans des animaux vivants, forment des tumeurs.
"La fusion cellulaire génère une instabilité chromosomique"
Pour mener leur étude, les chercheurs ont utilisé des cellules épithéliales intestinales IEC-6 de rat. Ils expliquent que ces cellules maintiennent une "structure génomique diploïde stable" (une avec deux jeux de chromosomes), se répliquent normalement et ne possèdent pas les caractéristiques cellulaires des cellules cancéreuses. Ces cellules ne forment pas non plus de tumeurs lorsqu'elles sont observées sur plusieurs générations.
L'équipe a étiqueté les cellules IEC-6 avec des colorants rouges ou verts et les a ensuite exposés à 50% de polyéthylène glycol pour faciliter la fusion cellulaire. Les chercheurs pouvaient alors déterminer si les cellules avaient fusionné en notant la présence des colorants rouge et vert dans une cellule.
Image cellulaire fusionnée triée par FACS et visualisée par microscopie à fluorescence. La cellule fusionnée émet à la fois une fluorescence CFSE (verte) et SNARF-1 (rouge).
Crédit d'image: The American Journal of Pathology
Alors que les cellules non fusionnées ne contenaient qu'une seule couleur, les chercheurs ont également noté que les cellules fusionnées étaient plus grandes que leurs homologues non fusionnées.
Les résultats révèlent que les cellules fusionnées peuvent se répliquer - 19% des clones générés par des cellules IEC-6 fusionnées - et avec la réplication, les chromosomes des deux cellules séparées fusionnent.
En outre, les chercheurs ont constaté que 41% des clones avaient un nombre anormal de chromosomes, 56% étaient presque diploïdes et 4%, tétraploïdes. En revanche, 86% des cellules non fusionnées étaient diploïdes.
Le Dr Jeffrey L. Platt, de l'Université du Michigan à Ann Arbor, affirme que leurs résultats "indiquent que la fusion cellulaire génère une instabilité chromosomique", qui se réfère aux changements d'apparence et du nombre de chromosomes. Étant donné que de telles anomalies sont généralement observées dans le cancer, l’équipe a recherché des lésions de l’ADN dans les clones fusionnés et a découvert de tels dommages dans des clones fusionnés significativement plus nombreux que les clones non fusionnés.
Ils disent que leurs résultats suggèrent qu'après une fusion des cellules, une instabilité chromosomique pourrait entraîner des dommages à l'ADN et, par conséquent, des modifications génétiques qui sous-tendent le cancer.
Commentant leurs découvertes, le spécialiste du cancer William B. Coleman, PhD, du Comprehensive Cancer Center de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill, a déclaré:
"La fréquence des événements de fusion cellulaire in vivo est inconnue, bien que l'on pense que la fusion cellulaire se produit dans certaines circonstances telles que les lésions cellulaires, l'inflammation et l'infection virale. Bien que la fusion de cellules normales in vitro et in vivo puisse être rare, Une étude montre que la fusion cellulaire entre cellules normales peut avoir des conséquences pathologiques. "
Il ajoute que leurs résultats "apportent la preuve d'un autre mécanisme moléculaire conduisant à la transformation néoplasique - une catastrophe génomique".
Les cellules fusionnées forment des tumeurs chez la souris
Fait intéressant, l’équipe a également constaté que lorsqu’ils transplantaient des cellules IEC-6 dans des souris immunodéficientes, pendant 12 semaines, elles produisaient des tumeurs chez 61% des hôtes. En revanche, aucune tumeur formée à partir des cellules qui ne fusionnaient pas.
"Nous pensons qu'un événement de fusion cellulaire peut à la fois déclencher une tumeur maligne et alimenter l'évolution de la tumeur", explique l'auteur principal, Xiaofeng Zhou, de l'université de Michigan-Ann Arbor.
Le Dr Coleman ajoute également que la plupart des cas de cancer spontané chez l'homme proviendraient de cellules ayant subi des dommages aléatoires à l'ADN ou des erreurs aléatoires lors de la réplication.
Il appelle à des recherches plus approfondies pour déterminer si les événements de fusion cellulaire entre les types de cellules humaines normales peuvent entraîner une catastrophe génomique et une transformation néoplasique.
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