Une équipe du Trinity College de Dublin a découvert les mécanismes que les cellules souches utilisent pour établir l’identité cellulaire, un processus qui aura un potentiel dans le cancer et les traitements ciblés.
Une équipe de scientifiques dirigée par ceux du Trinity College de Dublin, en Irlande, a découvert de nouveaux mécanismes impliqués dans l’établissement de l’identité cellulaire dans les cellules souches, un processus qui garantit que les milliards de cellules différentes de notre corps font le bon travail.
Cette découverte dans les cellules souches a été un résultat si surprenant que l’équipe a d’abord pensé qu’il s’agissait d’une erreur de laboratoire, car elle a des impacts translationnels potentiels sur la biologie du cancer et les traitements ciblés associés.
Leurs travaux ont porté sur les mécanismes des complexes protéiques Polycomb, PRC1 et PRC2. Ellen Tuck, doctorante à l’école de génétique et de microbiologie de Trinity, décrit ces protéines comme des « bibliothécaires stricts » à l’intérieur des cellules. “PRC1 et PRC2 bloquent l’accès à certaines zones de la bibliothèque génétique, de sorte qu’une cellule neuronale n’aura pas accès aux gènes musculaires, et elle ne se confondra pas dans son identité cellulaire.”
Une énigme concernant PRC2 intrigue le professeur Adrian Bracken et son équipe depuis des années : deux formes (PRC2.1 et PRC2.2) existent dans la cellule mais le laboratoire Bracken montré précédemment que les deux formes de PRC2 ciblent les mêmes régions d’ADN et font le même travail. Alors pourquoi avons-nous besoin de deux versions ?
Plus récemment, le laboratoire a franchi une étape passionnante pour répondre à cette énigme, car l’équipe a découvert que PRC2.1 et PRC2.2 recrutent différentes formes du complexe PRC1 à l’ADN, expliquant ainsi pourquoi deux versions sont nécessaires.
“Nous avons d’abord pensé qu’il devait y avoir un problème technique avec l’expérience, mais de multiples réplications ont confirmé que nous étions en fait tombés sur un nouveau processus fascinant qui remodèle notre compréhension du flux de travail hiérarchique des complexes Polycomb. Nous dansions autour du laboratoire », a décrit le Dr Eleanor Glancy, titulaire d’un doctorat du laboratoire Bracken.
« Corps Polycomb » : Illustration des résultats de Glancy, Wang et al. (2023) Cellule moléculaire. Les complexes protéiques bleus PRC2.1 et PRC2.2 ciblent l’ADN de différentes manières, via des séquences riches en CG ou des histones modifiées par l’ubiquitine, respectivement. Ils catalysent différents niveaux de la marque répressive rouge H3K27me3. Ils recrutent différentes versions des complexes verts PRC1, caractérisés par la présence des protéines CBX2/4 ou CBX7. Les complexes PRC1 favorisent les contacts entre les nucléosomes jaunes pour médier la répression génique. (CRÉDIT : Ellen Tuck, Trinity College Dublin)
Cette recherche des scientifiques de Trinity représente une contribution massive au domaine de la recherche sur la chromatine et l’épigénétique et a un impact supplémentaire sur la recherche en biologie du cancer, car les gènes codant pour les protéines Polycomb sont fréquemment mutés dans les cancers.
Bracken a conclu : « Mon équipe étudie actuellement les effets de ces mutations dans les cancers du cerveau chez l’enfant et les lymphomes adultes, cherchant à comprendre quels mécanismes biologiques tournent mal et comment nous pouvons cibler ces complexes avec des traitements plus efficaces. Une compréhension ferme et complète du fonctionnement de ces complexes est essentielle pour trouver de nouvelles façons de les cibler dans les contextes de cancer. Par conséquent, ce travail fera progresser notre approche de nombreux cancers.
