Le reste du corps médian, autrefois considéré comme un déchet cellulaire, contient de l’ARN fonctionnel qui peut influencer d’autres cellules, voire conduire au cancer. Cette découverte met en évidence son rôle potentiel dans la prolifération du cancer et offre de nouvelles voies pour la détection et le traitement du cancer.
L’implication du corps médian dans la signalisation cellulaire et la stimulation de la prolifération cellulaire a déjà été étudiée, mais les chercheurs voulaient examiner l’intérieur des restes du corps médian pour en savoir plus.
Autrefois considérée comme la poubelle de la cellule, une petite bulle de substance cellulaire appelée reste du corps central contient en réalité du matériel génétique fonctionnel ayant le pouvoir de changer le destin d’autres cellules, y compris de les transformer en cancer.
Selon Ahna Skop, professeur de génétique à l’Université du Wisconsin-Madison, beaucoup de gens sont surpris de constater que lorsqu’une cellule se divise en deux, un processus appelé mitose, le résultat n’est pas seulement les deux cellules filles.
« Une cellule se divise en trois éléments : deux cellules et un reste du milieu du corps, un nouvel organite de signalisation », explique Skop. « Ce qui nous a surpris, c’est que le milieu du corps regorge d’informations génétiques, ARNcela n’a pas grand-chose à voir avec la division cellulaire, mais fonctionne probablement dans la communication cellulaire.
La traduction de l’ARN marquée en vert vif révèle deux cellules humaines sur le point d’être séparées, toujours reliées par les microtubules rouges qui fournissent une certaine structure lors de la division cellulaire. Le point vert au milieu est un corps intermédiaire, une structure qui sera libérée une fois la division terminée et libre d’emporter son important chargement génétique vers d’autres cellules. Crédit : Skop Lab, Université du Wisconsin-Madison
Le milieu du corps et la prolifération du cancer
Dans une étude publiée récemment dans la revue I, le laboratoire de Skop et ses collaborateurs de l’Institut Pasteur de Paris, de la Harvard Medical School, de l’Université de Boston et de l’Université de l’Utah ont analysé le contenu des corps médians – qui se forment entre les cellules filles lors de la division – et ont suivi le interactions des restes du milieu du corps libérés après la division cellulaire. Leurs résultats indiquent que le milieu du corps est un véhicule de propagation du cancer dans tout le corps.
« Les gens pensaient que le milieu du corps était un endroit où les objets mouraient ou étaient recyclés après la division cellulaire », explique Skop. « Mais les déchets des uns sont les trésors des autres. Un corps médian est un petit paquet de cellules d’informations utilisé pour communiquer.
L’implication du corps médian dans la signalisation cellulaire et la stimulation de la prolifération cellulaire a déjà été étudiée, mais Skop et ses collaborateurs voulaient examiner les restes du corps médian pour en savoir plus.
Découvrir les secrets intérieurs
Ce que les chercheurs ont découvert à l’intérieur des corps médians était de l’ARN – qui est une sorte de copie de travail de ADN utilisé pour produire les protéines qui font bouger les choses dans les cellules – et la machinerie cellulaire nécessaire pour transformer cet ARN en protéines. L’ARN dans le corps intermédiaire a tendance à être un modèle non pas pour le processus de division cellulaire, mais pour les protéines impliquées dans les activités qui déterminent le but d’une cellule, y compris la pluripotence (la capacité de se développer en l’un des nombreux types de cellules du corps) et l’oncogenèse (la formation de tumeurs cancéreuses).
« Un reste du milieu du corps est très petit. C’est un micron, un millionième de mètre », explique Skop. « Mais c’est comme un petit atterrisseur lunaire. Il possède tout ce dont il a besoin pour conserver les informations de travail provenant de la cellule en division. Et il peut s’éloigner du site de la mitose, pénétrer dans votre circulation sanguine et atterrir sur une autre cellule très éloignée.
De nombreux restes du milieu du corps sont réabsorbés par l’une des cellules filles qui les ont excrétés, mais ceux qui atterrissent sur une surface lointaine, comme un atterrisseur lunaire, peuvent être absorbés par une troisième cellule. Si cette cellule avale le milieu du corps, elle peut commencer par erreur à utiliser l’ARN contenu comme s’il s’agissait de ses propres plans.
Implications et recherches futures
Des recherches antérieures ont montré que les cellules cancéreuses sont plus susceptibles que les cellules souches d’avoir ingéré un corps médian et sa cargaison potentiellement susceptible de modifier son destin. Les cellules souches, qui donnent naissance à de nouvelles cellules et sont précieuses pour leur pluripotence, crachent beaucoup de corps moyens, peut-être pour maintenir leur pluripotence.
Les recherches futures pourraient peut-être exploiter la puissance de l’ARN du milieu du corps pour administrer des médicaments aux cellules cancéreuses ou les empêcher de se diviser.
« Nous pensons que nos résultats représentent une cible énorme pour la détection et la thérapie du cancer », déclare Skop, dont les travaux sont soutenus par le Instituts nationaux de la santé.
Les chercheurs ont identifié un gène, appelé Arc, qui joue un rôle clé dans le chargement d’ARN dans le corps médian et les restes du corps médian. Pris il y a longtemps d’un ancien virusArc joue également un rôle dans la façon dont les cellules cérébrales créent des souvenirs.
« La perte d’Arc entraîne la perte de l’ARN dans le milieu du corps et la perte des informations sur l’ARN qui parviennent aux cellules réceptrices », explique Skop. « Nous pensons que ce gène mémoire est important pour que toutes les cellules communiquent des informations sur l’ARN. »
Sungjin Park, scientifique principal du laboratoire de Skop, est l’auteur principal de la nouvelle étude. Skop et ses collaborateurs ont également un brevet en instance sur deux nouvelles méthodes qui facilitent l’isolement des structures médianes du corps à partir des milieux cellulaires ou du sérum sanguin, améliorant ainsi le diagnostic du cancer.
Cette recherche a été financée en partie par des subventions des National Institutes of Health (R01 GM139695-01A1, R01 NS115716 et R01 GM122893 et GM144352) et de la Fondation française ARC pour la recherche sur le cancer.
