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Le gène du cancer MYC contrôle le développement des cellules souches embryonnaires
Pendant longtemps, la fonction réelle du gène du cancer MYC est restée incertaine. Des scientifiques du Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ) à Heidelberg ont découvert que MYC contrôlait le développement des cellules souches au début de la phase embryonnaire, mais qu’à un stade ultérieur, il pouvait favoriser la formation de métastases avec le même effet. Les chercheurs ont publié leurs résultats dans la revue "Cell".
Selon la DKFZ, de nombreux types de cancer peuvent être considérés: plus ils produisent de MYC, plus les tumeurs se développent de manière agressive. Cependant, les scientifiques ont remarqué que MYC est également actif dans les cellules souches embryonnaires. Maintenant, l'équipe dirigée par Andreas Trumpp du Centre allemand de recherche sur le cancer a prouvé que le gène contrôlait le développement des cellules souches. Dans la nature, l'effet est observé, par exemple, chez le cerf sous la forme de la "dormance" ou "diapause".
Dans les blastocystes de souris, le gène du cancer MYC semble contrôler l'état de commutation biochimique (diapause). (Crédit photos: Andreas Trumpp, DKFZ / HI-STEM) Reproduction adaptée aux conditions environnementales
"Afin de donner naissance à leurs petits au meilleur moment possible, de nombreuses espèces animales interrompent le développement de leurs embryons", explique le DKFZ. A travers cette diapause dite reproductrice adaptée aux conditions environnementales. Par exemple, les faons naissent "après une période de gestation d’environ dix mois au début de l’été - quand il fait chaud et que la nourriture est riche pour la mère riche." L'accouplement à la fin de l'été a engendré de jeunes animaux déjà en hiver dans le monde. "Par une interruption du développement des embryons précoces sous contrôle hormonal, la période de gestation est donc prolongée par nature.
État biochimique du sommeil
Les scientifiques du DKZ et de l'institut de cellules souches HI-STEM pourraient maintenant prouver que ce processus est contrôlé par le gène du cancer MYC. Selon le DKFZ, lorsque le mode MYC est désactivé, les cellules souches embryonnaires et les embryons de souris précoces tombent dans un état de sommeil biochimique réversible. Insensible, cependant, reste la capacité des cellules à se développer dans tous les différents types de cellules du corps. Les cellules endormies sont restées en vie et ont conservé leur identité de cellules souches, soulignent les chercheurs. Les cellules continueraient à avoir les "facteurs de cellules souches" qui leur permettent de se différencier en plus de 200 types de cellules différentes du corps.
La fonction de MYC n'est pas encore claire
Pour déchiffrer la fonction du gène MYC, les chercheurs ont utilisé des cellules souches embryonnaires provenant de souris dont les deux gènes MYC (c-MYC et N-MYC) pouvaient les désactiver sélectivement, selon le DKFZ. Selon les chercheurs, les "cellules souches embryonnaires MYC-négatives" ont considérablement réduit l'activité de ces gènes essentiels à la division, à la croissance et au métabolisme cellulaires. Les cellules ont été placées dans une sorte de sommeil biochimique, "nous rappelant fortement le processus de diapause, qui est jusqu'à présent totalement incompris", a déclaré Roberta Scognamiglio, première auteure de la présente étude. Dans ce cas, "les premiers embryons, appelés blastocystes, sont placés dans un état semblable à un sommeil sans croissance ni métabolisme" avant leur implantation dans l'utérus..
MYC également responsable de la diapause?
Pour déterminer si le gène MYC est également responsable de la diapause, les chercheurs ont comparé l'activité de tous les gènes des cellules souches embryonnaires MYC-négatives à celles des blastocystes de souris en pause. Dans les deux cas, outre le MYC, les mêmes groupes de gènes ont été inactivés, selon la déclaration du DKFZ. Ce sont "principalement les gènes qui contrôlent la synthèse des protéines et la croissance cellulaire. En revanche, les facteurs de cellules souches sont restés inchangés ", rapporte le Centre allemand de recherche sur le cancer. Lorsque les blastocystes normaux dans la boîte de culture ont été traités avec l'inhibiteur de MYC, ils sont tombés dans un état de diapause. Transmission subséquente des embryons endormis chez des souris porteuses, elles ont poussé selon les chercheurs vers de jeunes animaux normaux.
État de sommeil complètement réversible
"Pour induire une diapause ou pour mettre les cellules souches embryonnaires dans un état de sommeil, il suffit de désactiver le gène du cancer MYC", explique Andreas Trumpp. Cela n’affecte pas le potentiel des cellules souches. "Il s'agit d'une propriété très spéciale des cellules souches, car tous les autres types de cellules meurent après le blocus de MYC", a déclaré l'expert. De plus, l'état est réversible. Immédiatement après l'arrêt de l'inhibiteur, les cellules auraient repris la synthèse de l'ARN, des protéines et de l'ADN et proliféreraient indéfiniment. "Après la réactivation de MYC, les embryons endormis peuvent devenir des animaux en bonne santé", rapporte le DKFZ..
Croissance de métastases influencées par MYC?
Selon les scientifiques, MYC aura probablement un effet désastreux sur les cellules souches cancéreuses, en particulier sur les cellules souches métastatiques dormantes. Ces derniers pourraient traverser la circulation sanguine dans des organes étrangers au cours de leur migration et se laisser influencer par des molécules de signal, telles que celles qui se forment dans l’inflammation. Ainsi, la production de MYC chez les dormeurs peut être stimulée à nouveau et ainsi devenir des métastases. "Nous essayons maintenant de développer des stratégies pour attaquer de telles cellules dormantes dangereuses avec un blocage de MYC", explique le chercheur en cellules souches Andreas Trumpp. (Fp)