Certains ARN longs non codants facilitent la multiplication des cellules cancéreuses. nobeastsofierce / Shutterstock

Les cellules sont les éléments de base de tous les êtres vivants. Ainsi, pour traiter ou guérir presque toutes les maladies ou affections, y compris le cancer, vous devez d'abord avoir une compréhension fondamentale de la biologie cellulaire.

Bien que les chercheurs aient une assez bonne compréhension de ce que fait chaque composant d'une cellule, il y a encore des choses que nous ne savons pas à leur sujet - y compris le rôle que certaines molécules d'ARN jouent dans une cellule. Trouver la réponse à cette question peut être essentiel pour développer de nouveaux traitements contre le cancer, ce que nos recherches ont cherché à découvrir.

Trois types de molécules transportent des informations dans une cellule et chacune de ces molécules remplit sa propre fonction importante. Le premier est l'ADN, qui contient des informations génétiques câblées (comme un livre d'instructions). Le second, l'ARN, est une copie temporaire d'une instruction particulière dérivée de l'ADN. Enfin, les protéines produites grâce aux informations fournies par l'ARN. Ces protéines sont les «bêtes de somme» des cellules, qui remplissent des fonctions spécifiques, comme aider les cellules à se déplacer, à se reproduire et à générer de l'énergie.

Conformément à ce modèle, l'ARN a longtemps été considéré comme un simple intermédiaire entre l'ADN et les protéines. Mais les chercheurs commencent à découvrir que l'ARN est bien plus qu'un intermédiaire. En fait, cette molécule négligée peut détenir le secret de la progression du cancer.

Notre groupe de recherche récemment découvert un nouveau type d'ARN qui entraîne la progression du cancer sans produire aucune protéine. Nous pensons que ce type de découverte pourrait ouvrir la voie à une toute nouvelle façon de cibler les cellules cancéreuses. Mais pour comprendre comment cela est possible, il est d'abord important de connaître les différents types d'ARN que nous avons dans notre corps.

Le mystère de l'ARN

Seul environ 1% de l'ADN est copié dans les ARN qui fabriquent des protéines. D'autres ARN aident à la production de protéines. Le reste (connu sous le nom d'ARN non codant) a longtemps été supposé ne servir aucune fonction dans le corps humain. Mais des études récentes remettent en question ces hypothèses, montrant que ces ARN «inutiles» effectuent en fait un but très spécifique. En fait, ces ARN «non codants» régulent les fonctions de nombreux gènes, contrôlant ainsi des aspects clés de la vie des cellules (comme leur capacité à se déplacer).

Le type le plus abondant d'ARN non codant sont les ARN non codants longs (lncRNA). Ce sont de longues molécules qui interagissent avec de nombreuses molécules différentes dans la cellule. Et, comme les chercheurs l'ont maintenant découvert, ces structures complexes permettent à de nombreuses fonctions différentes d'avoir lieu entre les cellules.

Par exemple, certains lncRNA «capturent» différentes protéines et les rassemblent pour travailler dans un espace cellulaire spécifique - tel que le même segment de gène. Cette fonction est essentielle pour contrôler l'inactivation de certains gènes au cours du développement. Comment les cellules transforment l'ADN en protéine. Tapis fantaisie / Shutterstock

Mais contrairement à d'autres protéines dans le corps, nous ne pouvons pas identifier la fonction d'une molécule d'ARNc en regardant simplement sa séquence d'ADN. Ne pas connaître sa fonction normale signifie également que nous ne pouvons pas étudier le rôle de cette molécule dans la cause de maladies, y compris le cancer.

LncRNA et cancer

Notre groupe de recherche - et d'autres - commencent à comprendre les nombreuses fonctions importantes des lncRNA dans la progression du cancer. Par exemple, nous savons que certains lncARN permettent aux cellules cancéreuses de se multiplier, d'interagir avec les cellules voisines et d'échapper au système immunitaire du corps plus facilement. Contrairement aux protéines, qui sont présentes dans différents types de cellules, chaque lncRNA est présent dans un type de cellule spécifique et peut être détecté dans les fluides corporels, tels que le sang. Ces caractéristiques en font des outils diagnostiques et thérapeutiques très attractifs.

In nos derniers travaux, nous avons identifié un lncRNA présent dans la forme la plus agressive de cancer de la prostate. Pour découvrir cet lncRNA spécifique, nous avons analysé les profils d'ARN de centaines de patients atteints d'un cancer de la prostate. Nous avons constaté que ce lncRNA n'était fréquemment associé qu'aux formes les plus agressives.

Nous avons également constaté que cet lncRNA a deux fonctions distinctes: une dans le noyau (le «noyau» des cellules, contenant l'ADN) et l'autre dans le cytoplasme (la partie externe d'une cellule, contenant différents organites (comme les mitochondries). Dans le noyau de la cellule, l'ARNlnc se lie à une protéine et la dirige vers un segment d'ADN spécifique, où il peut activer un gène. Ce mécanisme améliore la capacité des cellules cancéreuses de la prostate à se propager à d'autres tissus. Dans le cytoplasme, le lncRNA se lie à un autre ARN et aide les cellules cancéreuses à se multiplier.

Étant donné que cet ARNnc était lié à la progression du cancer, nous avons décidé de concevoir un nouveau type de médicaments pouvant le cibler. Nous l'avons fait en utilisant des molécules appelées «oligonucléotides antisens», Qui sont actuellement testés dans le cadre d'essais cliniques. Ce sont de petits segments d'ADN synthétique qui se lient à l'ARN cible et déclenchent sa dégradation. En utilisant ces molécules, nous avons constaté qu'en ciblant l'ARNnc, nous pouvions arrêter à la fois la croissance et la propagation du cancer. Nous espérons utiliser ces molécules dans le futur pour traiter d'autres cancers qui expriment un lncRNA spécifique.

LncRNA, qui étaient pratiquement inconnus il y a quelques décennies, assumant une plus grande importance en tant qu'outil essentiel pour comprendre la biologie du cancer. Curieusement, certains lncARN ne sont exprimés que dans certains tissus (comme le cerveau) et pourraient être responsables de traits spécifiques aux humains, par exemple, le développement accru de certaines zones du cerveau. Pour cette raison, les lncRNA sont également un domaine d'enquête actif dans les troubles neurodégénératifs, tels que la démence.

Nous espérons que la recherche sur ce phénomène biologique auparavant obscur se traduira bientôt par de meilleurs traitements contre les maladies incurables.

À propos des auteurs

Francesco Créa, Maître de conférences en génétique du cancer, L'Université ouverte et Azuma Kalou, Doctorant en recherche, L'Université ouverte

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Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.