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La découverte d’une protéine capable de réparer l’ADN, considérée comme « le Saint Graal de la réparation de l’ADN », ouvre potentiellement la voie au développement d’un vaccin universel contre le cancer, une quête qui a longtemps constitué un défi insurmontable pour les chercheurs. La nouvelle étude montre également que cette protéine est « plug and play » – théoriquement capable de s’insérer dans n’importe quel organisme – ce qui en fait un candidat prometteur pour un vaccin préventif contre le cancer.
La protéine en question, nommée DdrC, a été découverte dans une bactérie résistante appelée
Déinocoque radioduransConnu pour sa capacité à survivre dans des conditions extrêmes, le DDRC semble être très efficace pour détecter les dommages à l’ADN, les arrêter et alerter la cellule pour qu’elle commence le processus de réparation.
Les chercheurs à l’origine de la découverte, de l’Université Western au Canada, ont découvert lors d’une expérience que l’insertion du gène ddrC dans une bactérie Escherichia coli ont rendu ce dernier plus résistant aux dommages causés par les UV, augmentant sa résistance de plus de 40 fois. Les résultats ont été publiés dans la revue
Recherche sur les acides nucléiques.
Le mécanisme unique de réparation de l’ADN de DdrC
La protéine DdrC se distingue par sa capacité unique à détecter et réparer les dommages à l’ADN, qu’ils soient simples ou doubles. La réparation de l’ADN par DdrC implique un processus complexe où la protéine scanne l’ADN à la recherche de dommages sur un ou deux brins. Lorsqu’elle trouve une cassure simple ou double, elle s’y lie et recherche une autre cassure du même type. Une fois que deux zones de dommages sont trouvées, DdrC les immobilise toutes les deux, compactant le segment d’ADN.
Ces réparations empêchent non seulement les dommages de s’aggraver, mais elles signalent également aux cellules responsables de la réparation de l’ADN de venir réparer les cassures. Cela est important car cela permet de maintenir l’intégrité génétique des cellules, réduisant ainsi le risque de mutations pouvant conduire au cancer. La capacité de DdrC à reconnaître et à réparer les cassures de l’ADN est un véritable exploit biochimique. « , explique le Dr Robert Szabla, biochimiste au laboratoire Canadian Light Source et auteur principal de l’étude, dans un communiqué de presse de l’Université de la Saskatchewan (Canada).
L’une des caractéristiques les plus fascinantes de DdrC est sa structure asymétrique, qui lui permet de piéger particulièrement efficacement les cassures de l’ADN. Lorsqu’elle détecte une lésion, la protéine subit un changement de conformation qui lui permet de se lier à une seconde cassure, formant ainsi une structure stable et réparatrice. Ce mécanisme complexe permet non seulement d’éviter d’autres dommages, mais facilite également la réparation par d’autres mécanismes cellulaires. C’est comme si DdrC agissait comme un garde de sécurité, patrouillant dans l’ADN pour neutraliser les menaces dès qu’elles apparaissent.
Bactéries D. radiodurans Vues microscopiques dans lesquelles la protéine de réparation de l’ADN DdrC a été découverte. © Source canadienne de rayonnement synchrotron
Vers un vaccin universel contre le cancer ?
Les implications de cette découverte pour le traitement du cancer sont vastes. Actuellement, les premiers candidats vaccins contre le cancer, dont certains sont déjà en phase d’essais cliniques, sont confrontés à de nombreux défis, notamment l’identification d’antigènes spécifiques des cellules cancéreuses et la stimulation d’une réponse immunitaire efficace. La capacité de DdrC à réparer directement l’ADN pourrait permettre le développement de véritables vaccins (préventifs), ciblant les mécanismes de réparation des cellules cancéreuses et peut-être même d’un vaccin universel.
Les experts sont unanimes sur le potentiel de cette découverte. La capacité de réorganiser, de modifier et de manipuler l’ADN de manière spécifique est le Saint Graal de la biotechnologie. Et si vous disposiez d’un système d’analyse comme DdrC qui patrouillerait vos cellules et neutraliserait les dommages lorsqu’ils se produiraient ? Il pourrait constituer la base d’un éventuel vaccin contre le cancer. » a déclaré Szabla.
Cette découverte s’inscrit également dans un contexte d’avancées récentes dans le domaine de la réparation génétique. Par exemple, des études sur les inhibiteurs de PARP ont montré leur efficacité pour traiter certains types de cancer en bloquant les mécanismes de réparation de l’ADN des cellules cancéreuses. Cependant, DdrC propose une approche différente en réparant directement les cassures, ce qui pourrait être complémentaire aux thérapies existantes.
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Szabla souligne enfin que la DdrC n’est qu’une des centaines de protéines potentiellement utiles de cette bactérie, et que des recherches plus poussées pourraient révéler d’autres outils précieux pour la réparation de l’ADN. Cependant, comme pour toute avancée médicale majeure, l’utilisation de la DdrC soulève des questions éthiques. La manipulation génétique pour réparer l’ADN pourrait également susciter des inquiétudes quant à l’accès équitable aux traitements et aux implications à long terme pour la santé publique. Dans un avenir proche, les chercheurs prévoient d’étudier davantage la bactérie D. radiodurans d’explorer d’autres mécanismes potentiels utilisés par ce dernier pour réparer son propre génome.
VIDÉO : Présentation de l’étude par le laboratoire Canadian Light Source
