Première séquence d'ADN provenant d'une seule mitochondrie

Les chercheurs du Perelman School of Medicine de l'University of Pennsylvania ont découvert que les séquences d'ADN entre les mitochondries au sein d'une même cellule étaient très différentes, comme le révèle une étude publiée dans Cell Reorts. Selon les chercheurs, cette découverte
aidera à mieux éclairer les mécanismes sous-jacents de nombreux troubles qui commencent par des mutations accumulées dans les mitochondries individuelles et fournira des indices sur la façon dont les patients pourraient répondre à des thérapies spécifiques.

Les mitochondries, une composante des cellules qui ont leur propre ADN (ADNmt), produisent de l'énergie pour le corps, notamment. Selon les chercheurs, une mitochondrie peut contenir 10 génomes différents ou plus avec des centaines à des milliers de mitochondries individuelles résidant dans chaque cellule. Un certain nombre de maladies mitochondriales proviennent de mutations s'accumulant dans l'ADNmt. Par exemple, ces mutations ont été trouvées dans les tumeurs colorectales, ovariennes, mammaires, vésicales, rénales, pulmonaires et pancréatiques.

Les chercheurs ont extrait la mitochondrie unique, puis extrait son ADNmt. Ils ont comparé les mutations présentes dans une seule mitochondrie dans des neurones individuels de souris et d'humains et ont découvert que les cellules de souris avaient plus de mutations accumulées que les cellules humaines. En observant que les mutations s'accumulaient à un rythme différent chez les souris par rapport aux humains, les chercheurs ont noté qu'un important avantage de l'étude étaient de s'assurer que les maladies mitochondriales ou thérapeutiques potentielles dans les cellules sont examinées chez des modèles où les mutations similaires sont observées chez les humains.

Selon les chercheurs, le processus de mutations mtDNA se produisant au cours de la vie se produit très probablement un peu différemment chez chaque personne. L'étude s'est pensché sur les similitudes et les différences de l'ADN mitochondrial discret dans la même cellule et également entre les types cellulaires tels que les neurones et les astrocytes dans le cerveau. En étant capable de regarder une seule mitochondrie et de comparer la dynamique mutationnelle entre les mitochondries, les chercheurs croient être en mesure d'évaluer le risque d'atteindre un seuil pour les maladies associées à un nombre croissant de mutations mitochondriales. Par exemple, ces données peuvent améliorer le diagnostic des maladies neurologiques, permettant potentiellement aux médecins de détecter les cellules qui pourraient devenir malades ou de repérer les patients susceptibles de développer certaines maladies. Ceci est particulièrement probable pour les conditions qui touchent plus fréquemment les personnes âgées chez lesquelles des mutations de l'ADNmt se sont accumulées avec l'âge.

Les chercheurs prévoient utiliser ces connaissances pour trouver des moyens de ralentir le taux d'accumulation de mutations de l'ADNmt dans l'espoir d'enrayer la progression de la maladie