Certaines bactéries peuvent aider à détecter les protéines cancérigènes
La réponse bactérienne
Une nouvelle méthode de détection du cancer utilise les réponses bactériennes aux processus corporels.
Une équipe de chercheurs de l’Université du Texas, aux États-Unis, a utilisé une bactérie pour découvrir des protéines humaines pouvant endommager l’ADN et favoriser le cancer. L’étude propose également des mécanismes biologiques par lesquels ces protéines peuvent causer des dommages à l’ADN, ouvrant ainsi des possibilités de traitement potentiel du cancer.
Il semble que nos cellules transforment les protéines en cancérogènes et c’est ainsi que le cancer se produit. Le cancer se développe par mutations. Ainsi, une cellule normale qui a accumulé davantage de mutations dans certains gènes est plus susceptible de se transformer en cellule cancéreuse.
Les dommages à l’ADN
Les mutations qui causent le cancer peuvent résulter de dommages à l’ADN. Des facteurs externes, tels que le tabagisme et les rayons ultraviolets, peuvent endommager l’ADN, provoquant des cancers du poumon et de la peau. Mais la plupart des dommages causés à l’ADN semblent résulter d’événements survenus dans les cellules et médiés par des composants cellulaires, notamment des protéines.
L’une des méthodes permettant aux protéines de causer des dommages à l’ADN est leur production excessive, qui est un événement cellulaire relativement courant. C’est pourquoi cette étude a été conçue pour découvrir les protéines qui, lorsqu’elles sont surproduites par la cellule, provoquent des dommages à l’ADN pouvant entraîner le cancer.
Pour découvrir ces protéines endommageant l’ADN, les chercheurs ont adopté une approche unique. Ils ont recherché des protéines qui provoquent des dommages à l’ADN dans les cellules humaines, ainsi que des protéines qui, lorsqu’elles étaient surproduites, pourraient causer des dommages à l’ADN chez les bactéries E. coli.
Les processus biologiques de base des bactéries étant similaires à ceux des cellules humaines, les scientifiques ont utilisé cette approche pour identifier les mécanismes usuels de dégradation de l’ADN qui pourraient être pertinentes pour le cancer.
Comment E. coli pourrait être utilisé en tant que marqueur tumoral
Les chercheurs ont modifié génétiquement la bactérie E. coli afin qu’elle devienne rouge lorsque son ADN est endommagé. Ensuite, ils ont surexprimé chacun des 4 000 gènes présents dans E.coli individuelles et ont déterminé lequel avait provoqué le changement de couleur de la bactérie.
Les chercheurs ont découvert un réseau étendu et diversifié de protéines qui, lorsqu’elles sont surproduites, modifient les cellules de manière à endommager l’ADN. Comme on pouvait s’y attendre, certaines de ces protéines sont impliquées dans le traitement ou la réparation de l’ADN, mais étonnamment, la plupart ne sont pas directement liées à l’ADN.
Par exemple, certaines des protéines détruisant l’ADN sont impliquées dans le transport de molécules le long de la membrane cellulaire. Lorsque les chercheurs ont recherché le même type de protéine endommageant l’ADN chez l’homme, ils ont identifié 284 types. Ils ont établi que ces protéines humaines sont liées à l’apparition d’un cancer dans plus de cas qu’un ensemble aléatoire de protéines.
L’analyse de l’ARN protéique
En outre, l’analyse des ARN protéiques, un indicateur de la production de protéines, a prévu la mutagenèse dans les tumeurs malignes et le pronostic médiocre du patient. Lorsque les chercheurs ont surproduit ces protéines dans des cellules humaines en laboratoire, la moitié de ces protéines a provoqué des lésions et des mutations de l’ADN.
Ainsi, E. coli peut aider à identifier les protéines qui affectent l’ADN et les mécanismes d’action des cellules humaines, grâce à un test beaucoup plus rapide que ceux actuellement disponibles. On savait déjà que certaines des protéines découvertes et leurs mécanismes étaient impliquées dans le cancer, mais beaucoup n’étaient pas soupçonnées d’être incluses dans ce processus.
Les bactéries qui font partie du microbiome personnel peuvent être une véritable source d’aide pour signaler de nombreuses maladies. Les processus des cellules bactériennes étant similaires à ceux des cellules humaines, la réaction des bactéries aux mutations cancéreuses aidera les spécialistes à déterminer des méthodes de diagnostic et de traitement plus efficaces chez l’homme. Les méthodes actuelles sont efficaces dans de nombreux cas de cancer, mais dans d’autres cas, tels que le cancer du pancréas, le diagnostic apparaît trop tard, bien que les symptômes soient à peine apparus.
L’étude propose une méthode unique pour tester les façons dont l’ADN cellulaire peut être endommagé. Les découvertes ouvrent de nouvelles voies pour la formation de nouveaux mécanismes qui protègent les génomes cellulaires et comment leur dysfonctionnement peut altérer l’intégrité cellulaire et causer le cancer. À l’avenir, ces résultats pourraient permettre de trouver de nouveaux moyens d’identifier les personnes susceptibles de développer un cancer, de sorte que les stratégies de prévention, de ralentissement et de détection précoce soient plus efficaces.
