La "matière noire" du génome cache le traitement du cancer : ce que les scientifiques y ont trouvé

Le cancer est la deuxième cause de décès en Suisse. Parmi les différents types de cancer, l'un des plus dangereux est

cancer du poumon non à petites cellules (NSCLC).Elle tue la plupart des patients et est largement incurable. Malheureusement, même les traitements récemment approuvés ne peuvent prolonger la vie des patients que de quelques mois. Seuls quelques-uns survivent à long terme lorsque des métastases apparaissent. C’est pourquoi les scientifiques recherchent activement de nouvelles méthodes de traitement.

La « matière noire » du génome, qu’est-ce que c’est ?

Ils ont utilisé une classe de gènes peu étudiée – les ARN longs non codants (acides ribonucléiques) ou lncRNA – comme nouvelles cibles.

ARNncARN longs non codants, lncRNA) sont des ARN non codants, dont la longueur est généralement supérieure à 200 nucléotides, et sont situés dans le noyau ou le cytoplasme. Le nombre exact d’ARNnc dans les cellules humaines est encore inconnu. On pense qu’il existe environ 15 000 ARNnc dans le génome humain.

Il existe de longs ARN non codantsen abondamment dans la soi-disant « matière noire » du génome. Partie de l'ADN qui ne code pas pour les protéines et qui en constitue la grande majorité. Le génome contient environ 20 000 gènes « classiques » codant pour des protéines. Mais ce nombre est négligeable dans le contexte de 100 000 lncRNA. Les fonctions biologiques de 99 % des lncARN sont inconnues.

Photo et image de couverture : studioworkstock

Comme leur nom l'indique, « longLes ARN non codants, contrairement aux ARN messagers (ARNm), les ARNnc ne codent pas pour la construction de protéines. Comme c’est le cas pour l’ARNm, les instructions permettant de construire l’ARNnc sont contenues dans l’ADN cellulaire.

Préparation à l'expérience

Pour étudier le rôle des lncARN dans le CPNPC,Les chercheurs ont examiné des ensembles de données accessibles au public. En conséquence, les scientifiques ont compilé plus de 800 lncRNA, dont les biologistes voulaient tester l’importance pour les cellules cancéreuses. Pour ce faire, ils ont développé un système de criblage spécial qui empêche la production d’ARNnc sélectionnés en supprimant une partie des instructions relatives à leur structure dans l’ADN lui-même.

Les scientifiques ont déjà utilisé un système de dépistageà deux lignées cellulaires NSCLC obtenues auprès de patients. Nous avons ensuite examiné comment l’inhibition d’ARNnc sélectionnés affecte les caractéristiques distinctives des cellules cancéreuses. Ceux-ci incluent des comportements qui contribuent à la progression de la maladie : prolifération, métastases et résistance au traitement.

Ainsi, sur 800 candidats étudiésles biologistes ont compilé une liste d’un total de 80 ARNnc de haute confiance qui sont importants pour le CPNPC. De plus, parmi ces 80, les scientifiques n’en ont sélectionné que quelques-uns pour des expériences ultérieures.

Comment s'est passée la recherche ?

Pour les expériences ultérieures, les biologistesa utilisé une approche qui ne fonctionne pas au niveau de l’ADN, mais qui vise spécifiquement les ARNnc après leur formation. À cette fin, les scientifiques ont utilisé de petits ARN synthétisés chimiquement - des oligonucléotides antisens (ASO). Ils se lient aux lncARN qu’ils ciblent et conduisent à leur dégradation. Il convient de noter que plusieurs ASO sont déjà approuvés pour le traitement de maladies humaines, mais aucun pour le traitement du cancer.

Images microscopiques de sphéroïdes 3D du cancer du poumon transfectés avec des ASO marqués par fluorescence verte.
Crédit : UniBE/PRN

Les oligonucléotides antisens sontdes fragments d'ADN simple brin chimiquement modifiés, dont la « cible » est le pré-ARNm, de courtes informations génétiques, qui agissent alors comme des « instructions » pour le ribosome, qui assemble des protéines sur eux. Selon le fonctionnement d'un oligonucléotide antisens particulier, l'ARNm est finalement détruit ou autrement épissé, un processus dans lequel certains exons (régions codantes) sont soit inclus dans l'ARNm final, soit exclus de celui-ci.

Qu'est-ce que l'expérience a montré?

Des expériences ultérieures ont montré que pourde la plupart des ARNnc sélectionnés, leur destruction à l'aide de l'ASO inhibe la division des cellules cancéreuses en culture cellulaire. Il est important de noter que le même traitement a eu peu ou pas d’effet sur les cellules pulmonaires non cancéreuses, qui ne devraient pas être endommagées par le traitement contre le cancer. Dans un modèle 3D de NSCLC qui ressemblait plus à une tumeur qu’à une culture cellulaire, l’inhibition d’un lncARN avec ASO a réduit la croissance tumorale de plus de moitié.

Photo: onlyyouqj

Comme le notent les auteurs de l’étude, ils ont été « agréablement surpris de voir à quel point les oligonucléotides antisens ont inhibé la croissance tumorale dans divers modèles ».

Et ensuite?

Les chercheurs poursuivent leurs recherchesmodèles précliniques de cancer et envisagent de collaborer avec des entreprises existantes ou de créer une start-up pour développer un médicament pour traiter les patients.

Quant aux autres types de cancer, les scientifiques ont déclaré :leur approche devrait être facilement adaptable pour identifier de nouveaux traitements potentiels pour d’autres types de cancer. La prochaine cible est le cancer colorectal. Il s'agit de la troisième tumeur maligne la plus répandue dans le monde. Chaque année, environ 880 000 personnes meurent du cancer colorectal dans le monde. Environ 1,8 million de nouveaux cas de cette maladie sont diagnostiqués chaque année dans le monde. Il s’agit d’un objectif important.

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