Anciens Virus Cachés dans Votre ADN Alimentent les Cancers Modernes

Des chercheurs de l’Université du Colorado à Boulder ont découvert que les rétrovirus endogènes, vestiges d’anciens virus du génome humain, jouent un rôle important dans le développement du cancer. Leur étude a révélé que le fait de faire taire ces virus peut améliorer l’efficacité des traitements contre le cancer en désactivant les gènes qui favorisent la croissance tumorale. Cette découverte ouvre la voie à de nouvelles approches potentielles pour le traitement du cancer en ciblant l’ADN viral intégré dans notre génome. Crédit : SciTechDaily

Les rétrovirus endogènes contribuent au développement du cancer, et les faire taire peut rendre les traitements plus efficaces, offrant ainsi une nouvelle cible pour les thérapies contre le cancer.

Dissimulées dans le génome humain, parmi les 20 000 gènes qui servent de blocs de construction à la vie, se trouvent des fragments d’ADN laissés par des virus qui ont infecté les ancêtres des primates il y a des dizaines de millions d’années. Ces anciens auto-stoppeurs, connus sous le nom de rétrovirus endogènes, ont longtemps été considérés comme de l’ADN inerte ou « poubelle », dépourvu de toute capacité à faire des dégâts.

Dans une étude récemment publiée dans la revue Science Advances, des chercheurs de l’Université du Colorado à Boulder révèlent que lorsque des virus endogènes sont réveillés, ils peuvent jouer un rôle essentiel dans la survie et la croissance du cancer. L’étude suggère également que le fait de faire taire certains rétrovirus endogènes peut améliorer l’efficacité des traitements contre le cancer.

« Notre étude montre que les maladies d’aujourd’hui peuvent être considérablement influencées par ces anciennes infections virales auxquelles, jusqu’à récemment, très peu de chercheurs prêtaient attention », a déclaré l’auteur principal Edward Chuong, professeur adjoint de biologie moléculaire, cellulaire et développementale au BioFrontiers Institute de l’Université du Colorado à Boulder.

Les auteurs de l’étude Ed Chuong, à gauche, et Atma Ivancevic dans leur bureau au BioFrontiers Institute de l’Université du Colorado à Boulder. Crédit : Glenn Asakawa/CU Boulder

Les recherches montrent qu’environ 8 % du génome humain est constitué de rétrovirus endogènes qui se sont glissés dans les cellules de nos ancêtres évolutionnaires, incitant leurs hôtes à copier et à transporter leur matériel génétique. Au fil du temps, ils ont infiltré les spermatozoïdes, les ovules et les embryons, faisant cuire leur ADN comme un fossile dans les générations à venir, et façonnant ainsi l’évolution.

Bien qu’ils ne puissent plus produire de virus fonctionnels, les recherches de Chuong ont montré que les rétrovirus endogènes peuvent agir comme des « interrupteurs » qui activent les gènes voisins. Certains ont contribué au développement du placenta, une étape cruciale de l’évolution humaine, ainsi qu’à notre réponse immunitaire aux virus modernes comme le COVID.

« De nombreux travaux ont montré que ces rétrovirus endogènes peuvent être domestiqués à notre avantage, mais peu ont montré comment ils pourraient nous nuire », a-t-il déclaré.

Le biologiste génomique Edward Chuong dans son laboratoire du BioFrontiers Institute de l’Université du Colorado à Boulder. Crédit : Glenn Asakawa/CU Boulder

Pour explorer leur rôle dans le cancer, Chuong et le premier auteur Atma Ivancevic, chercheur associé dans son laboratoire, ont analysé les données génomiques de 21 types de cancer humains à partir d’ensembles de données accessibles au public.

Ils ont découvert qu’une lignée spécifique de rétrovirus endogène connu sous le nom de LTR10, qui infectait certains primates il y a environ 30 millions d’années, présentait des niveaux d’activité étonnamment élevés dans plusieurs types de cancer, notamment le cancer du poumon et du côlon. Une analyse plus approfondie des tumeurs de dizaines de patients atteints de cancer colorectal a révélé que le LTR10 était actif dans environ un tiers d’entre eux.

Lorsque l’équipe a utilisé l’outil d’édition génétique CRISPR pour extraire ou faire taire les séquences où il était présent, elle a découvert que des gènes essentiels connus pour favoriser le développement et la croissance du cancer devenaient également sombres.

« Nous avons constaté que lorsque vous faites taire ce rétrovirus dans les cellules cancéreuses, il désactive l’expression des gènes voisins », a déclaré Ivancevic.

Ed Chuong. Crédit : CU Boulder

Des expériences sur des souris ont donné des résultats similaires : lorsqu’un « interrupteur » LTR10 a été retiré des cellules tumorales, des gènes clés favorisant le cancer, dont un appelé XRCC4, se sont également désactivés, et les traitements visant à réduire les tumeurs ont mieux fonctionné.

« Nous savons que les cellules cancéreuses expriment de nombreux gènes qui ne sont pas censés être activés, mais personne ne sait vraiment ce qui les active », a déclaré Chuong. « Il s’avère que de nombreux interrupteurs qui les activent proviennent de ces anciens virus. »

Il est à noter que le rétrovirus endogène qu’ils ont étudié semble activer des gènes dans ce que l’on appelle la voie MAP-kinase, une célèbre voie cellulaire qui est reprogrammée de manière négative dans de nombreux cancers. Les médicaments existants, connus sous le nom d’inhibiteurs de la MAP-kinase, fonctionnent probablement, en partie, en désactivant l’interrupteur du rétrovirus endogène, suggère l’étude.

Les auteurs notent que cette seule famille de rétrovirus régule jusqu’à 70 gènes associés au cancer dans cette voie. Différentes lignées influencent probablement différentes voies qui favorisent différents cancers.

Chuong soupçonne qu’à mesure que les gens vieillissent, leurs défenses génomiques s’effondrent, ce qui permet aux anciens virus de se réveiller et de contribuer également à d’autres problèmes de santé.

« Les origines de la façon dont les maladies se manifestent dans la cellule ont toujours été un mystère », a déclaré Chuong. « Les rétrovirus endogènes ne sont pas la seule cause du problème, mais ils pourraient en être une grande partie. »