Les changements épigénétiques antiques feraient taire les gènes liés au cancer

Selon une étude menée par Garvan Institute of Medical Research publiée dans Nature Communications, un changement épigénétique, une forme de contrôle de l'ADN, qui désactive certains gènes liés au cancer à un stade avancé du développement humain, serait conservé depuis plus de 400 millions d'années

En effet, les chercheurs ont découvert que les gènes activés dans certains cancers chez l'humain existent également chez le poisson zèbre . Cependant, ils seraient «réduits au silence» quelques heures seulement après la fécondation. Selon les chercheurs, cette étude jette un nouvel éclairage sur la manière dont notre épigénétique peut réguler les gènes, dont certains sont liés au développement du cancer plus tard dans la vie, sur de grandes distances d'évolution. Il révèle également des différences significatives entre la manière dont l'épigénome se «réinitialise» chez le poisson zèbre et les embryons humains, ce qui pourrait orienter les futures études sur la transmission épigénétique.

Comme le révèlent les chercheurs, à première vue, les humains et le poisson-zèbre (une espèce de poisson minuscule originaire d’Asie du Sud) ne semblent guère liés. Notre ancêtre commun de l’évolution remonte à plus de 400 millions d’années. Cependant, sur le plan génétique, le poisson-zèbre et les humains ne sont pas si différents. En effet, nous partageons environ 70% des gènes producteurs de protéines. Les chercheurs ont analysé comment se conservent les changements épigénétiques, qui contrôlent la «lecture» de l’ADN, pendant le développement de l’embryon.

Comme le précisent les chercheurs, les gènes sont en partie contrôlés par la méthylation des étiquettes sur l'ADN qui «bloquent» la lecture des gènes. Les chercheurs ont d'abord isolé des cellules germinales primordiales, les cellules précurseurs du sperme et de l'ovule, à partir d'embryons en développement de poissons-zèbres et ont généré des données de séquençage du bisulfite du génome entier (WGBS), un instantané de toute la méthylation de l'ADN dans la cellule.

Les chercheurs ont découvert des différences fondamentales dans la méthylation de l’ADN chez les embryons de mammifères et de poissons-zèbres. Chez l'humain, ces étiquettes de méthylation de l'ADN sont généralement «balayées» lorsqu'un spermatozoïde fertilisent un ovule, puis à nouveau méthylées à nouveau, afin de garantir le bon développement de l'embryon. Au lieu de cela, les embryons de poisson-zèbre conservent le schéma du groupe méthyle du père.

Les chercheurs ont découvert que les cellules germinales primordiales du poisson zèbre ne modifiaient pas non plus leurs schémas de méthylation, mais héritaient des schémas paternels de méthylation de l'ADN. Cela contraste avec les découvertes dans les cellules germinales primordiales de mammifères, qui subissent un deuxième «nettoyage en profondeur» de leurs étiquettes de méthylation de l'ADN. Les chercheurs croient que cette découverte met en lumière les principes moléculaires du développement de la lignée germinale et souligne le poisson-zèbre en tant que modèle expérimental utile pour étudier la manière dont les signatures épigénétiques sont héritées à travers les générations.

Les chercheurs ont analysé comment l’ADN est méthylé dans les embryons de poisson zèbre, à quatre stades de développement. Ils ont découvert 68 gènes méthylés et désactivés tôt au cours du développement embryonnaire, dans les 24 heures suivant la fécondation.

Les gènes qui codent pour les antigènes du cancer du testicule (ou cancer testis antigens, CTA) ne sont actifs que dans le testicule masculin, mais sont désactivés dans tous les autres tissus, chez l'humain. Pour une raison inconnue, les gènes CTA sont réactivés dans certains cancers, tels que les mélanomes.