Mis en évidence dans des cellules humaines au début des années 2010, les quadruplexes d’ADN pourraient redéfinir le code génétique en se comportant comme des interrupteurs agissant sur la régulation des gènes. Cibles privilégiées dans la lutte contre les cancers, il est apparu plus récemment que ces quadruplexes augmentent également l’instabilité génétique des cellules du système nerveux central (SNC), induisant leur vieillissement précoce. L’équipe de David Monchaud de l’Institut de chimie moléculaire de l’Université de Bourgogne (ICMUB / CNRS) propose une approche innovante pour contrôler ces structures.
Les quadruplexes d’ADN, une découverte récente et des recherches qui s’accélèrent. Pourquoi un tel engouement pour ces structures formées par quatre brins d’ADN que l’on a identifié dans plus de 700 000 séquences de notre génome ? Les chercheurs soupçonnaient l’existence de ces structures depuis la fin des années 80, mais c’est à partir de leur mise en évidence en 2012 dans des cellules humaines que nous avons commencé à mieux comprendre où, quand et comment elles se forment dans notre génome et quelles pourraient être leurs fonctions.
L’équipe de David Monchaud a découvert que les quadruplexes sont capables d’impacter le génome de plusieurs manières : ils agissent comme des interrupteurs génétiques contrôlant l’expression de certains gènes ; ils sont également capables d’entraver le travail des enzymes qui régulent la réplication et la transcription de l’ADN, perturbant ainsi la stabilité génomique. Des propriétés qui intéressent particulièrement les biologistes du cancer : qui utilisent ces quadruplexes d’ADN comme cibles pour freiner la division incontrôlée de cellules cancéreuses en endommageant leur génome. Les chercheurs avaient déjà découvert que le nombre de quadruplexes d’ADN dans ces cellules augmente avec l’âge, entraînant toute une série de dysfonctionnements. Ils ont à présent montré que les quadruplexes jouent en effet un rôle dans ce vieillissement et proposent des molécules qui stabilisent les quadruplexes d’ADN pour freiner la prolifération des cellules cancéreuses.
Récemment, ces chercheurs ont identifié des petites molécules capables de déstabiliser les quadruplexes. Ces travaux ont conduit à l’identification d’un prototype tout à fait prometteur, une molécule nommée PhpC, qui a été testée sur des cellules humaines et s'est avérée effectivement capable de diminuer le nombre de quadruplexes. Les applications et implications de ces travaux sont potentiellement énormes. Dans l’immédiat, ces outils moléculaires (le PhpC et ses dérivés) peuvent trouver des applications dans la recherche fondamentale ayant trait à toutes les maladies génétiques qui impliquent un quadruplexe, notamment les cancers et les neuropathologies.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
