Breaking Bad: Comment un virus infectant 90% de la population mondiale déclenche le cancer.

Une représentation artistique montre le virus d'Epstein-Barr, qui a infecté plus de 90% de la population mondiale. Les chercheurs ont découvert comment le virus d'Epstein-Barr (EBV) exploite les faiblesses génomiques pour causer le cancer tout en réduisant la capacité du corps à le supprimer. L'étude révèle que la protéine virale EBNA1 se lie à un site fragile du chromosome 11 humain, déclenchant une rupture chromosomique et initiant une cascade d'instabilité génomique qui peut activer un oncogène causant la leucémie et désactiver un suppresseur majeur de tumeur. En examinant les données de séquençage du génome entier, les scientifiques ont constaté que les tumeurs cancéreuses présentant un EBV détectable présentaient des niveaux plus élevés d'anomalies du chromosome 11. Crédit : Mobitec

Le virus d'Epstein-Barr omniprésent cible l'ADN fragile, déclenchant une dysfonction qui est associée à une variété de cancers.

Les chercheurs ont découvert comment le virus d'Epstein-Barr (EBV) exploite les faiblesses génomiques humaines pour causer le cancer et supprimer les défenses du corps. L'étude montre que la protéine virale EBNA1 se lie à un site fragile du chromosome 11 humain, entraînant une rupture chromosomique et une instabilité génomique qui peuvent conduire au cancer. Cette découverte pourrait aider à identifier les facteurs de risque et à développer des stratégies préventives pour les maladies associées à l'EBV.

Le virus d'Epstein-Barr (EBV) se propage facilement par le biais de fluides corporels, principalement la salive, comme le baiser, le partage de boissons ou l'utilisation des mêmes ustensiles alimentaires. Il n'est donc pas surprenant que l'EBV soit également l'un des virus les plus omniprésents : plus de 90% de la population mondiale a été infectée, généralement pendant l'enfance.

L'EBV provoque la mononucléose infectieuse et des maladies similaires, bien qu'il n'y ait souvent aucun symptôme. La plupart des infections sont légères et passent, mais le virus persiste dans le corps, devenant latent ou inactif, parfois se réactivant. Les infections latentes à long terme sont associées à plusieurs affections inflammatoires chroniques et à de multiples cancers.

Dans un nouvel article, publié le 12 avril 2023 dans la revue Nature, des chercheurs de l'Université de Californie à San Diego, du centre de cancérologie Moores de l'UC San Diego et du Ludwig Cancer Research de l'UC San Diego, décrivent pour la première fois comment le virus exploite les faiblesses génomiques pour causer le cancer tout en réduisant la capacité du corps à le supprimer.

Ces résultats montrent « comment un virus peut induire la fragmentation du chromosome 11 humain, déclenchant une cascade d'instabilité génomique qui peut potentiellement activer un oncogène causant la leucémie et désactiver un suppresseur majeur de tumeur », a déclaré l'auteur principal de l'étude, Don Cleveland, Ph.D., Professeur distingué de médecine, de neurosciences et de médecine cellulaire et moléculaire à l'École de médecine de l'UC San Diego.

« C'est la première démonstration de la façon dont la fragmentation d'un site d'ADN "fragile" peut être sélectivement induite. »

Dans le génome de chaque personne ou ensemble complet de gènes se trouvent des sites fragiles, des régions chromosomiques spécifiques plus susceptibles de produire des mutations, des ruptures ou des lacunes lors de la réplication. Certains sont rares, d'autres sont courants ; tous sont associés à des troubles et à des maladies, parfois des conditions héréditaires, parfois non, comme de nombreux cancers.

Dans la nouvelle étude, Cleveland et ses collègues se concentrent sur EBNA1, une protéine virale qui persiste dans les cellules infectées par l'EBV. On savait déjà que l'EBNA1 se lie à une séquence génomique spécifique dans le génome de l'EBV à l'origine de la réplication. Les chercheurs ont découvert que l'EBNA1 se lie également à un groupe de séquences similaires à l'EBV sur un site fragile du chromosome 11 humain, où l'augmentation de l'abondance de la protéine déclenche la rupture chromosomique.

D'autres recherches antérieures ont montré que l'EBNA1 inhibe le gène p53, qui joue un rôle clé dans le contrôle de la division cellulaire et de la mort cellulaire. Il supprime également la formation de tumeurs lorsqu'il est normal. Les mutations de p53, en revanche, sont liées à la croissance des cellules cancéreuses.

Lorsque les scientifiques ont examiné les données de séquençage du génome entier pour 2 439 cancers dans 38 types de tumeurs provenant du Projet Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes, ils ont constaté que les tumeurs cancéreuses présentant un EBV détectable révélaient des niveaux plus élevés d'anomalies du chromosome 11, y compris 100% des cas de cancer tête et cou. 

« Pour un virus omniprésent qui est inoffensif pour la majorité de la population humaine, l'identification d'individus à risque susceptibles de développer des maladies associées à une infection latente est encore un effort en cours », a déclaré la première auteure de l'étude, Julia Li, Ph.D., chercheuse postdoctorale dans le laboratoire de Cleveland.

“This discovery suggests that susceptibility to EBNA1-induced fragmentation of chromosome 11 depends on the control of EBNA1 levels produced in latent infection, as well as the genetic variability in the number of EBV-like sequences present on chromosome 11 in each individual. Going forward, this knowledge paves the way for screening risk factors for the development of EBV-associated diseases. Moreover, blocking EBNA1 from binding at this cluster of sequences on chromosome 11 can be exploited to prevent the development of EBV-associated diseases.”