Les chercheurs veulent réguler vos gènes pour vous aider à vaincre le cancer

Un aperçu moléculaire de notre propre ADN est maintenant possible, un domaine appelé la génomique personnelle. De telles approches peuvent nous faire savoir quand nous aurons des altérations cancérogènes dans nos gènes. Des exemples bien connus sont le mélanome de l’oncogène kinase BRAF, le gène du cancer du sein BRCA1 et l’antigène prostatique spécifique PSA.

Mais il y a plus de cancer et d’autres maladies que nos gènes. En plus du code ADN, il existe une couche cachée de régulation contrôlant l’activité des gènes – tout en ne modifiant pas l’ADN lui-même. Ce champ, appelé épigénétique, est l’étude de la façon dont les gènes sont régulés pour s’exprimer, même s’ils dépendent de la même information génétique. Un gène est toujours un gène, mais il répond différemment à de nombreuses facettes de son environnement chimique.

Par exemple, savez-vous pourquoi les jumeaux sont différents ? Comment est-il possible que le mode de vie de nos grands-parents puisse affecter nos vies aujourd’hui? Quelque chose au-delà de notre ADN est au travail. C’est l’épigénétique.

La couche cachée responsable du réglage précis à côté de notre ADN s’appelle la régulation épigénomique. C’est le domaine de la quantification des résultats épigénétiques à l’échelle du génome, capturant ainsi un instantané de notre état épigénétique.

Récemment, le laboratoire de biologie des systèmes et de métabolisme du cancer à l’UC Merced a publié des découvertes sur un facteur épigénétique appelé Jumonji. Ce facteur affecte non seulement la manière dont un réseau entier de gènes cancéreux se comporte; Il prend effectivement le rôle d’un gène du cancer, ce qui entraîne une croissance cellulaire incontrôlable.

Déjà, des médecins qui diagnostiquent des maladies peuvent, dans une certaine mesure, utiliser des tests personnels de génomique qui intègrent notre composition génétique unique dans la prise de décision clinique. Cependant, il y a plus dans notre génome que ce que ces tests peuvent révéler.

L’épigénétique a un sens des modifications chimiques qui peuvent activer ou désactiver les gènes. Fait important, aucune de ces modifications ne modifie la séquence d’ADN. Alternativement, nos propres cellules utilisent des régulateurs épigénomiques pour contrôler l’activité des gènes. Si la bonne chimie est en place, les produits géniques adéquats sont exprimés au bon moment.

Les influences environnementales comme la nutrition ou la fumée de cigarette ainsi que nos propres hormones ont un fort impact épigénétique et affectent l’activité de nos gènes.

Avec une maladie comme le cancer, les régulateurs épigénomiques tels que Jumonji sont souvent méconnus, ce qui leur permet d’affecter l’activité des gènes. Une chose qu’ils peuvent faire est de ne pas mettre les bonnes modifications chimiques sur leurs gènes cibles, qui dépendent de nombreux facteurs pour activer ou désactiver leur activité. Cela peut conduire à un métabolisme altéré, qui favorise une croissance cellulaire illimitée. Une fois que les cellules ont une capacité illimitée à se diviser, une tumeur se forme.

Les chercheurs ont constaté que Jumonji est excédentaire dans les cellules cancéreuses et favorise la division incontrôlée des cellules cancéreuses, ce qui conduit à une croissance tumorale imparable. Jumonji prend le rôle d’un régulateur maître épigénétique des gènes cancéreux. De plus, Jumonji s’associe à des régulateurs hormonaux responsables de cancers résistants au traitement.

Les biologistes peuvent aider à comprendre comment nous pouvons surmonter les résistances. La biologie des systèmes ouvre des possibilités pour comprendre les signaux réglementaires et les circuits qui gèrent nos cellules. Si nous sommes en mesure de comprendre ces signaux, nous pouvons concevoir des médicaments pour briser les circuits indésirables et surmonter les résistances. Compte tenu de sa nature cachée et complexe, l’épigénomique bénéficie d’une approche de la biologie des systèmes qui pose un câblage critique ouvert de nos cellules.

L’épigénomique a beaucoup de promesses pour les traitements contre le cancer, mais il reste encore beaucoup de questions auxquelles nous devons répondre. Quel est l’aspect de l’épigénome d’une personne saine? Et comment l’épigénome change-t-il à mesure que nous vieillissons? Comment l’épigénome d’un malade diffère-t-il? À l’avenir, ces questions importantes seront abordées par des épigénomènes personnalisées, qui tentent d’extraire l’information d’une image complète du phénomène d’une personne.

Pourquoi ne pouvons-nous pas créer un simple test qui nous indique que nous avons de bons gènes mais un épigénome défavorable ? Notre épigénome est très dynamique. Les régulateurs épigémomiques sont sans arrêt au travail, y compris Jumonji, éliminant ou ajoutant des résultats chimiques permettant des lectures transitoires de gènes tout en bloquant la minute suivante.

Est-il trop tôt pour que les consommateurs réfléchissent aux tests personnalisés? L’information est-elle encore trop cryptique ou trop peu fiable pour tirer des conclusions ?

Des tests de gènes personnels pour le cancer existent. L’acteur d’Hollywood Ben Stiller affirme qu’un simple test génétique pour des niveaux anormalement élevés de l’antigène de la prostate a sauvé sa vie. Des niveaux anormalement élevés de l’antigène spécifique de la prostate dans le sang peuvent signifier qu’un homme a un cancer de la prostate, mais pas toujours. C’est pourquoi le test n’est pas approuvé par la FDA. Et ce test ne tient pas compte des facteurs épigénétiques.

Les médicaments ciblant les mécanismes de l’épigénomie augmentent l’optimisme comme direction viable de la recherche clinique. Les questions cliniques actuelles concernant la recherche épigénétique portent sur les molécules de médicament qui modifient l’épigénome et qui tue spécifiquement les cellules cancéreuses. Il est ouvert si l’épigénétique est sur le bien ou sur le mauvais côté du cancer. Les chercheurs ont constaté que l’épigénétique peut même aider les cellules cancéreuses à manipuler notre propre système immunitaire et de se soustraire à l’approche de ciblage de médicaments.

Selon les connaissances récentes sur la génomique, les chercheurs comparent l’équilibre délicat avec le Yin et le Yang, deux forces à la fois opposées et complémentaires qui s’opposent et s’influencent mutuellement. Si une force dépasse les systèmes, elle est hors d’équilibre. Pour les cellules, cela signifie une croissance illimitée, le cancer ou la mort. Sans aucun doute, une fois que nous aurons une meilleure compréhension de la régulation épigénétique, nous pourrons concevoir des médicaments qui contre-régulent ces facteurs.

Cela se produit avec certains cancers. Des progrès récents dans la recherche sur le mélanome ont identifié une mutation génétique. La résistance au traitement contre le cancer est un obstacle majeur. Cependant, les médicaments épigénétiques, seuls ou en combinaison avec d’autres médicaments, peuvent être une alternative viable.

Le médicament épigénétique utilisé dans une étude arrête la capacité des cellules cancéreuses à se dissimuler du système immunitaire et rend la tumeur vulnérable. Pour les patients atteints de cancer, les médicaments épigénétiques promettent l’espoir.

Fabian V. Filipp, professeur adjoint de biologie des systèmes et métabolisme du cancer, Université de Californie, Merced, The Conversation.

Des chercheurs ont trouvé un “bouton de réinitialisation” pour les cellules vieillissantes

De la revitalisation des battements cardiaques et l’accroissement de la longévité, à l’élimination des pathologies via l’édition génétique, les défis sanguins sont abordés avec de nouvelles solutions aussi vite qu’il nous est possible d’innover.

Bien que bon nombre des solutions que nous avons actuellement puissent traiter les pathologies sanguines de façon réactive, des chercheurs de l’Université de Lunds en Suède ont mis au point une méthode qui pourrait traiter les troubles sanguins de façon proactive.

Notre sang change à mesure que nous vieillissons en raison de l’épigénétique, un processus par lequel notre expression génétique est réduite ou activée au fil du temps, sans modification du code génétique lui-même. Avec ceci en tête, l’équipe de chercheurs de l’Université de Lunds a examiné les cellules souches hématopoïétiques (CSH) de souris âgées pour voir si celles-ci pourraient déverrouiller les mystères du vieillissement de nos cellules.

Les cellules CSH sont des progéniteurs de toutes les autres cellules sanguines. À mesure que nous vieillissons, les scientifiques croient que nos cellules vieillissent aussi. Le vieillissement des cellules sanguines signifie que nous sommes plus vulnérables à des maladies comme la leucémie, qui ciblent spécifiquement ces cellules. De même, les chercheurs ont observé une fonctionnalité réduite du sang de leurs souris vieillissantes.

Mais quand les vieilles souris se sont vues donner des cellules souches pluripotentes induites (IPS) – essentiellement un ensemble de cellules souches fraîches – quelque chose de tout à fait passionnant s’est passé. Les cellules IPS ont servi de « bouton de réinitialisation », reprogrammant les cellules souches du sang et déclenchant ainsi une sorte de rajeunissement.

Les chercheurs ont observé que les cellules CSH progénitrices des souris âgées ont commencé à produire des cellules sanguines fonctionnellement semblables à celles observées chez les souris plus jeunes.

Les données du groupe suggèrent que le vieillissement CSH peut être inversé par l’introduction de cellules IPS. Il est important de noter, cependant, que ces changements dans la production de cellules sanguines ne se produisent pas principalement en raison de mutations – mais en raison de changements épigénétiques dans l’expression des gènes au fil du temps. Avec leurs résultats encourageants, l’équipe de recherche est optimiste dans le fait d’être plus près de développer des thérapies qui pourraient réduire l’incidence des troubles sanguins, y compris les trois principaux types de cancers du sang et plus de 100 maladies liées au sang.

Traduction Thomas Jousse

Engadget, Nature, Futurism

Colloque : Sciences de la vie, sciences de l’information

Colloque de 7 jours : du 17 septembre 2016 au 24 septembre 2016, au Centre Culturel International de Cerisy-la-Salle Le Château, 50210 Cerisy-la-Salle

D’un côté, des scientifiques se posent la question “Qu’est-ce que la vie ?”. D’un autre côté, la question “Qu’est-ce que l’information ?” apparaît tout aussi pertinente. Un organisme vivant, le plus simple soit-il, est un réseau d’interactions, de communications, d’inscriptions mobilisant une énorme quantité d’information. Le mot “mémoire” a-t-il le même sens en informatique, en biologie et en écologie? Est-ce que, comme l’a pressenti Gilbert Simondon, l’information est ce qui donne forme et se perpétue en structurant la matière ? La biologie moléculaire a mis à jour les principales étapes de l’expression des gènes. Mais on ne sait toujours pas ce qu’est un gène: de l’information ou une structure moléculaire ? Les nanostructures d’ADN ou d’ARN révèlent des architectures en 3D qui seraient les “moteurs” des nanomachines de demain, aux multiples applications thérapeutiques, chimiques et algorithmiques (ou bio-informatiques ?). Enfin, l’épigénétique bouscule les conceptions “mécaniques” de l’expression des gènes. Au niveau cellulaire, cette expression stochastique permet de concevoir une organisation biologique reposant sur un “darwinisme cellulaire”.

La compréhension des origines et de l’évolution du vivant constitue l’un des grands défis du XXIe siècle. Comment envisager l’évolution biologique et le futur de la biosphère, ainsi que celui de l’espèce humaine, dans le contexte de la nouvelle alliance du naturel et de l’artificiel ? Cela pose, en particulier, des questions éthiques. Plus généralement, la technique est-elle un fait social et/ou un prolongement biologique? La transformation conjointe de la technique et de la société par le système d’information constitue-t-elle un nouveau stade de l’évolution ?

Présentation détaillée

Inscription

Avec le soutien
du Centre national de la recherche scientifique (CNRS),
du Commissariat à l’énergie atomique (CEA),
de l’Institut national de recherche en informatique et en automatique (INRIA),
de la Délégation générale à la langue française et aux langues de France (DGLFLF),
et d’Électricité de France (EDF)

Un médicament anti-vieillissement prometteur sera bientôt testé sur l’homme

Chemical structure of NMN (image: Edgar181)

Un composé appelé nicotinamide mono-nucléotides (NMN) s’est avéré de ralentir le processus de vieillissement et de prolonger la durée de vie des souris. Nous sommes sur le point de savoir si elle fait la même chose pour les humains.

Un essai clinique prévu, mis au point par des chercheurs de l’Université Washington à Saint-Louis et l’Université de Keio au Japon est fixé pour tester l’efficacité et l’innocuité du composé. À partir du mois prochain, environ 10 personnes en bonne santé se feront administrer du NMN pour voir s’il est possible d’améliorer la fonction physique et conjurer les effets du vieillissement. Si cela fonctionne, il deviendrait la première véritable intervention anti-âge disponible sur le marché.

NMN est une molécule organique, ou nucléotide, trouvé dans une variété de sources alimentaires, y compris le lait. Les études précédentes ont montré[1] qu’il contribue à ralentir le processus du vieillissement, et qu’il le fait en activant la sirtuine dans le corps – une classe de protéines dont les fonctions s’affaiblissent lorsque le corps vieillit.

Les recherches menées par Shinichiro Imai de l’Université de Washington, ont révélé que NMN active le gène responsable de la sirtuine. Dans une expérience, les souris nourries avec un régime stable de NMN ont connu des améliorations avec une diminution relative à l’âge dans le métabolisme et la vue. Dans d’autres expériences, le NMN a amélioré leurs profils d’intolérance au glucose et au lipide. Pour les souris, c’est comme un élixir de vie, mais nous n’avons encore aucune idée si cela fonctionnera de la même façon chez l’homme.

Les scientifiques ont de bonnes raisons de croire que ça ne sera pas le cas. Les études sur les souris, notamment celles portant sur le vieillissement, ne se traduisent pas bien pour les humains. Il est peu probable que le NMN fonctionnera aussi bien sûr l’homme.

Cela dit, le NMN pourrait avoir un effet positif sur la physiologie humaine et ce composé pourrait encore servir à améliorer la santé humaine.

Gizmodo Via The Japan News

[1] DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2011.08.014 ; doi:10.1007/s00125-011-2288-0 ; DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.tcb.2014.04.002.

L’appréhension juridique contemporaine du corps humain

Colloque international France-Chine, organisé par le laboratoire de Droit de la Santé et de Droit Médical de l’Université de Paris 8 – Paris Lumières (EA 1581), ainsi que SHI JIAYOU, Directeur adjoint du Collège international de l’Université de Renmin.

Les progrès technoscientifiques de ces dernières années ont transformé considérablement l’appréhension du corps de la personne qui n’est plus uniquement appréhendé comme un support physique mais aussi et surtout comme un moyen de manipuler et transformer l’individu.

La génétique, les neurosciences, l’épigénétique, les nanotechnologies, l’imagerie médicale, l’image 3D, le numérique, Big Data, l’environnement sont autant de domaines d’innovations, susceptibles de transformer l’appréhension du corps de l’homme dans toute sa singularité, sa spécificité et son humanité. Cette évolution est d’autant plus significative en raison du décloisonnement des disciplines rapprochant les sciences. De nouvelles interactions se mettent en place. La science juridique doit, plus que jamais, réfléchir, adapter et innover en parallèle des changements sans cesse croissants et rapides des domaines scientifiques, technologiques et médicaux.

Si les mutations s’opèrent, autant en France qu’en Chine, la prise en compte de ces changements n’est pas nécessairement identique compte-tenu des appréhensions socio-économiques, culturelles, éthiques, philosophiques différentes. Le colloque portant sur « le devenir juridique du corps humain » donnera l’opportunité d’échanger et de réfléchir sur l’appréhension et l’évolution de la notion du corps humain en pleine évolution en France qu’en Chine. Cette réflexion est d’autant plus fondamentale et nécessaire qu’il en va de l’humanité, de la primauté et de la dignité de la personne dont le corps est partie intégrante.

Table ronde n°1 – L’appréhension juridique du corps humain à travers les principes fondamentaux protecteurs (primauté, dignité, indisponibilité, non patrimonialité, respect).

Table ronde n°2 – L’appréhension juridique contemporaine du corps humain manipulé (AMP, DPI, politique de natalité, avortement, soins, recherche, dons d’organes).

Table ronde n°3 – L’appréhension juridique contemporaine du corps humain transformé (homme cyborg, impact environnemental, génétique, neurosciences, organes impression 3D).

Table ronde n°4 – Vers une appréhension juridique spécifique du corps humain ? (autodétermination,  propriété,  commercialité,  patrimoine  commun  de l’humanité).

Inverser le vieillissement chez la souris ?

La première étude à long terme chez les souris impliquant la supplémentation de NMN (nicotinamide mono-nucléotide), un précurseur du métabolisme NAD+ (Nicotinamide Adenine Dinucleotide), a été montrée pour réduire les marqueurs du vieillissement. Récemment, au laboratoire de David Sinclair de la Harvard Medical, ils ont constaté que l’administration de NMN sur les souris pendant seulement une semaine a conduit à une correction robuste dans le dysfonctionnement métabolique liée à l’âge, la restauration de la fonction musculaire à des niveaux observés chez les jeunes souris témoins. Des régimes de traitement de plus d’une semaine sont nécessaires pour mieux évaluer l’effet d’ensemble de l’organisme, et proposent de mener une étude de la longévité à long terme en utilisant le NMN avec l’eau potable des souris et un nouveau modèle de vieillissement accéléré des souris connues comme la “ICE mouse” (changement induit dans l’épigénétique).

Le succès de ce projet ouvrira la voie à des essais cliniques humains pour évaluer l’effet du NMN à inverser le vieillissement chez l’homme. Une campagne de crowdfunding est en cours sur Lifespan jusqu’au 29 Avril 2016.