Après 24 ans depuis la découverte du génome humain, une équipe scientifique du Centre National de Recherches Oncologiques (CNIO) a récemment dévoilé une collection de données novatrices : le réparoma. Plutôt que de recenser tous les gènes d’un être humain, ce projet vise à cataloguer les cicatrices laissées lorsque ces gènes sont inactivés et lorsque l’ADN est endommagé pour diverses raisons.
L’importance de savoir lire les cicatrices
Notre ADN est continuellement exposé à diverses formes de dommages. Qu’il s’agisse de radiations solaires, de la fumée de cigarette, de la pollution, de l’alcool ou des rayons X, nombreux sont les agents nuisibles qui peuvent porter atteinte à notre matériel génétique.
Heureusement, nos cellules possèdent des mécanismes de réparation. Dans la plupart des cas, elles parviennent à réparer ces dommages sans complications. Néanmoins, des cicatrices subsistent, semblables à celles que l’on observe lorsqu’un vase brisé est recollé ou lorsqu’une plaie guérit après une opération.
Ces cicatrices sont influencées par divers facteurs, mais principalement par l’origine du dommage et par la méthode de réparation. Tout comme on peut déterminer l’origine d’une cicatrice physique, comprendre l’origine d’une cicatrice à l’échelle de l’ADN devient essentiel. Savoir quels mécanismes de réparation ont été utilisés ouvre la voie à de nouvelles connaissances scientifiques.
Que signifie vraiment le réparoma ?
Les dommages à l’ADN interrompent souvent le bon fonctionnement de différents gènes. C’est pourquoi ces scientifiques ont mené une série d’expériences sur un nombre de cellules équivalent au nombre de gènes présents dans le génome humain.
Chaque cellule a vu l’inactivation d’un gène unique, en provoquant des ruptures dans l’ADN à l’aide de l’outil CRISPR. Ce dernier agit comme une paire de ciseaux, permettant de découper précisément l’ADN. Bien que cela soit souvent utilisé pour introduire ou supprimer des gènes, dans cette recherche, l’objectif était uniquement d’observer les coupures, qui imitent les lésions causées par les agents mentionnés auparavant.
En observant ces coupures, l’équipe a pu identifier les empreintes mutationnelles, les dénommées cicatrices, qui représentent les différents motifs que peuvent prendre les dommages dans le génome humain.
À quoi sert le réparoma ?
Ces cellules ont été analysées en simultané, permettant de recueillir une large quantité de données. Ces dernières ont été traitées grâce aux avancées en outils computationnels disponibles au CNIO.
Avec cette mine d’informations, il devient possible de discerner les motifs de cicatrices généralement associés aux ruptures dans l’ADN. Une telle connaissance se révèle utile pour plusieurs raisons.
Premièrement, identifier le motif exact de coups dans l’ADN d’un patient atteint de cancer peut contribuer à affiner le diagnostic et à élaborer un traitement personnalisé. Les réparations de l’ADN, bien que préventives contre le cancer, en fin de compte, quand elles s’accumulent, fournissent des indices sur l’apparition d’une tumeur. Les traitements contre le cancer s’appuient également sur des ruptures dans les cellules tumorales. Malheureusement, ces dernières parviennent souvent à développer une résistance face aux thérapies. Comprendre comment ces cellules réparent leurs dommages pourrait donc éclairer sur les moyens d’éviter cette résistance.
De plus, le réparoma nous offre des aperçus sur les réactions cellulaires face aux ruptures à divers endroits de l’ADN, ce qui améliore les techniques d’édition génétique reposant sur CRISPR. Il arrive que les coupes d’ADN entraînent des effets indésirables. Connaître le réparoma pourrait réduire ces imprévus.
Une révélation en biologie
Bien que le réparoma ait été officiellement présenté récemment, les chercheurs l’ont étudié longtemps auparavant. Des résultats notables ont déjà émergé, tels qu’un patron de mutations lié au cancer du rein et un autre associé à des conditions de faible oxygénation, telles que l’hypoxie, observées dans différents cancers. Ces découvertes pourraient poser les bases de traitements oncologiques innovants à l’avenir. Si la découverte du génome humain a marqué une étape historique, celle du réparoma pourrait également transformer notre compréhension de la biologie et de la santé.
