Apprendre d'une maladie rare

Dans l'espoir d'améliorer les traitements contre le cancer, Hua-Ying Fan étudie les personnes atteintes du syndrome de Cockayne, qui n'ont pas de cancer

Hua-Ying Fan, PhD, étudie les cellules de personnes qui n'ont pas de cancer. Ces personnes souffrent d'une maladie héréditaire appelée syndrome de Cockayne et, malheureusement, elles ne vivent pas assez longtemps pour développer un cancer. Mais en étudiant leurs cellules, Fan peut être en mesure de les aider et d'aider aussi les personnes atteintes de cancer.

Fan est un scientifique en médecine moléculaire au Comprehensive Cancer Center de l'Université du Nouveau-Mexique. En étudiant les différences entre les cellules des personnes atteintes du syndrome de Cockayne et celles qui ne l'ont pas, Fan et son équipe de recherche ont découvert l'importance d'une protéine appelée CSB.

Les cellules des personnes atteintes du syndrome de Cockayne ne produisent pas de CSB. Ils ont également des niveaux élevés de molécules appelées espèces réactives de l'oxygène. Les fonctions cellulaires normales produisent des espèces réactives de l'oxygène, mais lorsqu'elles s'accumulent trop, ces molécules endommagent l'ADN de la cellule, ce qui stresse la cellule et accélère sa mort.

"[Cockayne] est un syndrome de vieillissement prématuré", explique Fan. "La cellule meurt."

L'équipe de Fan a découvert que dans les cellules saines, la protéine CSB aide à réparer les dommages à l'ADN causés par les espèces réactives de l'oxygène. Et ils ont découvert que le CSB doit fonctionner avec une autre protéine appelée PARP1.

PARP1, dit Fan, va là où l'ADN est endommagé, puis attire le CSB à cet endroit. Le CSB et PARP1 travaillent ensemble pour réparer l'ADN. Aucune des deux protéines ne peut réparer efficacement l'ADN à elle seule.

L'équipe de Fan a découvert un autre lien entre les deux protéines.

"Lorsque les cellules sont stressées", dit-elle, "un autre ensemble de gènes doit être activé, en plus de [ceux pour] les fonctions d'entretien. Ces produits génétiques doivent être générés."

Ces produits géniques sont des protéines qui abaissent les niveaux d'espèces réactives de l'oxygène lorsqu'ils deviennent trop élevés. Encore une fois, PARP1 et CSB se combinent pour transcrire l'ADN et créer des protéines qui combattent les espèces réactives de l'oxygène.

Ainsi, dans les cellules saines, le CSB aide non seulement à combattre l'excès d'espèces réactives de l'oxygène, mais aussi à réparer les dommages qu'ils créent. Les cellules des personnes atteintes du syndrome de Cockayne manquent de CSB et ne peuvent ni abaisser les niveaux d'espèces réactives de l'oxygène ni réparer leurs dommages à l'ADN.

Fan espère utiliser cette recherche pour développer des moyens de rendre les médicaments anticancéreux existants plus puissants. Les médicaments anticancéreux qui agissent en interférant avec PARP1 pourraient être un bon choix. Si une résistance à ces médicaments se développe, Fan pense qu'empêcher le CSB et le PARP1 de fonctionner ensemble pourrait inciter les cellules cancéreuses à mourir plus rapidement.

« Il y a plus de motivation pour rechercher des inhibiteurs de la CSB », dit-elle.

Fan est impatient de découvrir des médicaments potentiels qui inhibent le CSB pour les personnes atteintes de cancer - ou qui prennent sa place, pour les personnes atteintes du syndrome de Cockayne.

Le papier, "La poly(ADP-ribose) polymérase 1 (PARP1) favorise l'association induite par le stress oxydatif de la protéine du groupe B du syndrome de Cockayne avec la chromatine", a été publié dans le Journal of Biochemistry and Molecular Biology le 28 septembre 2018. Les auteurs sont : Erica L. Boetefuer, Robert J. Lake, Kostiantyn Dreval et Hua-Ying Fan.