Dangers cachés : les scientifiques découvrent les effets inattendus des anti

Par Stowers Institute for Medical Research26 août 2023

Image fluorescente montrant des cellules avec des nucléoles normaux (orange vif) dans des noyaux (violet) entourés de filaments d'actine (bleu foncé). Crédit : Image gracieuseté de Tamara Potapova, Gerton Lab, Stowers Institute for Medical Research

Environ 90 % des médicaments n’arrivent pas sur le marché, ce qui souligne la nécessité évidente d’accroître l’efficacité du développement de médicaments. La situation n’est pas différente pour les médicaments destinés au traitement du cancer, dont beaucoup échouent pour diverses raisons. Aujourd’hui, des chercheurs ont révélé une raison pour laquelle certains composés anticancéreux peuvent provoquer des effets secondaires inattendus. Cette recherche pourrait aider à comprendre pourquoi certains médicaments sont plus prometteurs que d’autres, en fournissant un nouvel outil pouvant être utilisé pour identifier ces médicaments et candidats-médicaments.

L’un des processus cellulaires les plus essentiels et les plus énergivores est la biogenèse des ribosomes, la formation des machines cellulaires qui fabriquent toutes les protéines. Pour les cellules cancéreuses, ce processus est primordial. Une étude récente publiée dans la revue eLife du Stowers Institute for Medical Research a examiné plus de 1 000 médicaments anticancéreux existants pour évaluer leur impact sur la structure et la fonction du nucléole, l'organite cellulaire omniprésent où sont fabriqués les ribosomes.

"Toutes les cellules doivent fabriquer des protéines pour fonctionner, elles doivent donc fabriquer des ribosomes, qui sont également eux-mêmes des complexes protéiques", a déclaré l'auteur principal Tamara Potapova, Ph.D., spécialiste de recherche dans le laboratoire de la chercheuse Jennifer Gerton, Ph.D. "Dans les cellules cancéreuses, la production de ribosomes doit être accélérée pour compenser les taux de prolifération élevés nécessitant encore plus de protéines."

Illustration graphique d'un nucléole normal et de son état de stress extrême suite à l'inhibition de la kinase transcriptionnelle dépendante de la cycline par des agents de chimiothérapie. Crédit : Image gracieuseté de Mark Miller et Tamara Potapova, Stowers Institute for Medical Research

The nucleolus is a special part of the cell nucleus that houses ribosomal DNADNA, or deoxyribonucleic acid, is a molecule composed of two long strands of nucleotides that coil around each other to form a double helix. It is the hereditary material in humans and almost all other organisms that carries genetic instructions for development, functioning, growth, and reproduction. Nearly every cell in a person’s body has the same DNA. Most DNA is located in the cell nucleus (where it is called nuclear DNA), but a small amount of DNA can also be found in the mitochondria (where it is called mitochondrial DNA or mtDNA)." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">DNA, and where ribosomal RNARibonucleic acid (RNA) is a polymeric molecule similar to DNA that is essential in various biological roles in coding, decoding, regulation and expression of genes. Both are nucleic acids, but unlike DNA, RNA is single-stranded. An RNA strand has a backbone made of alternating sugar (ribose) and phosphate groups. Attached to each sugar is one of four bases—adenine (A), uracil (U), cytosine (C), or guanine (G). Different types of RNA exist in the cell: messenger RNA (mRNA), ribosomal RNA (rRNA), and transfer RNA (tRNA)." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> La production d’ARN et l’assemblage des ribosomes ont lieu en grande partie. L'apparence des nucléoles peut varier considérablement et sert d'indicateurs visuels de l'état de santé général de ce processus. Ainsi, l’équipe a trouvé un moyen de capitaliser sur cette variation et a demandé quel impact les médicaments de chimiothérapie avaient sur le nucléole, provoquant un stress nucléolaire.

"Dans cette étude, nous avons non seulement évalué comment les médicaments anticancéreux modifient l'apparence des nucléoles, mais nous avons également identifié des catégories de médicaments provoquant des formes nucléolaires distinctes", a déclaré Gerton. "Cela nous a permis de créer un système de classification des nucléoles basé sur leur apparence, qui constitue une ressource que d'autres chercheurs peuvent utiliser."