IMAGE: Impression d’artiste de chromothripsis. voir plus
Crédit: Spencer Phillips / EMBL-EBI
Des chercheurs de la Harvard Medical School et de l’EMBL-EBI ont effectué la plus grande analyse parmi les types de cancer du phénomène mutationnel nouvellement découvert chromothripsis. Cette étude, la plus importante du genre à ce jour, contient des données de séquençage du génome entier (GT) provenant de plus de 2 600 tumeurs couvrant 38 types de cancer différents.
Chromothripsis
La chromothripsie, ou « fracturation chromosomique », est un processus de mutation dans lequel de grandes étendues d’un chromosome subissent des réarrangements massifs en un seul événement catastrophique. Les régions chromosomiques se fragmentent en petits morceaux, se réorganisent et se rejoignent, conduisant à une nouvelle configuration du génome.
Comprendre pleinement comment ces altérations stimulent l’évolution du génome du cancer et quels mécanismes moléculaires sont impliqués dans leur génération sont des étapes importantes pour comprendre l’évolution du génome du cancer.
Cette recherche a été publiée dans Nature Genetics dans le cadre du projet Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes (PCAWG), un effort mondial impliquant la collaboration internationale de plus de 1300 scientifiques. Dans cette étude, les chercheurs ont montré que les événements de chromothripsis sont beaucoup plus fréquents dans de nombreux types de cancer qu’on ne le pensait auparavant. Ils pourraient également lier directement la chromothripsie à des caractéristiques communes du génome du cancer, y compris l’amplification de l’oncogène (augmentation du nombre de copies d’un gène pouvant causer le cancer) et la perte de suppresseurs de tumeurs (gènes qui régulent la croissance et la division cellulaires).
Prévalence de la chromothripsie dans le cancer
« Nous avons intégré les données WGS de plus de 2600 tumeurs couvrant plus de 30 types de cancer », explique Isidro Cortés-Ciriano, Chef de groupe à l’EMBL-EBI et ancien chercheur postdoctoral à la Harvard Medical School. « À partir de là, nous avons découvert que les événements de chromothripsis et d’autres types de réarrangements complexes du génome sont omniprésents dans les cancers humains, avec des fréquences supérieures à 50% des tumeurs dans certains types de cancer. »
L’utilisation d’ensembles de données WGS a donné aux chercheurs une vue améliorée des événements de chromothripsis dans le génome du cancer. Des études antérieures portant sur le rôle de la chromothripsie dans le cancer et les maladies congénitales utilisaient souvent des technologies basées sur des réseaux à basse résolution. Ici, les chercheurs ont pu montrer que les événements de chromothripsis sont beaucoup plus fréquents dans le cancer que ce qui avait été estimé précédemment. Ils ont également caractérisé les modèles d’altérations massives du génome entre les types de cancer et étudié les mécanismes de réparation de l’ADN impliqués dans leur génération.
« Cette étude est une autre démonstration du pouvoir du séquençage du génome entier à grande échelle », explique Peter Park, professeur d’informatique biomédicale à la Harvard Medical School et auteur principal de l’article. « Cela nous a permis de sonder la complexité déconcertante de la destruction du génome dans les génomes cancéreux et de caractériser des caractéristiques communes dans des centaines de cas. »
Chromothripsis et pronostic du cancer
» Les découvertes faites dans le cadre de ce projet nous permettent de mieux comprendre comment le cancer apparaît et évolue, ainsi que les modèles d’altérations de l’ADN des tumeurs humaines « , explique Cortés-Ciriano. » Certaines de ces altérations ont de fortes implications cliniques et pourraient ouvrir de nouvelles voies de développement thérapeutique au cours des prochaines années. »
Les chercheurs démontrent que la chromothripsie façonne le génome tumoral, entraînant la perte des gènes suppresseurs de tumeurs et l’amplification des oncogènes pour stimuler la progression du cancer. La chromothripsie a été associée à un mauvais pronostic pour les patients atteints de cancer, mais des études continues comme celle-ci nous aident à comprendre l’impact de la chromothripsie et d’autres altérations du génome à grande échelle, et comment elles pourraient être utilisées pour le diagnostic du cancer à l’avenir.
Le projet Pan-Cancer
Le projet Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes est une collaboration impliquant plus de 1300 scientifiques et cliniciens de 37 pays. Il a impliqué l’analyse de plus de 2600 génomes de 38 types de tumeurs différents, créant une énorme ressource de génomes primaires du cancer. Ce fut le point de départ de 16 groupes de travail pour étudier de multiples aspects du développement, de la causalité, de la progression et de la classification du cancer.