La méthylation de l'ADN pour le diagnostic du cancer
L'instabilité des cellules cancéreuses repose non seulement sur la mutation des leurs gènes mais aussi sur certaines altérations épigénétiques comme la méthylation anormale de séquences appelées promoteurs. Ces méthylations se retrouvent sur certains sites spécifiques connus sous le nom d'îlots CpG et elles modifient l'expression physiologique de certains gènes, contribuant d'autant plus à la malignité. Pour définir et comprendre le rôle du profil épigénétique dans le cancer du côlon et la leucémie, le projet CANCERDIP («The use of methylated DNA immunoprecipitation MeDIP in cancer for better clinical management») financé par l'UE a réuni les meilleurs chercheurs européens dans ce domaine. Leur objectif principal consistait à obtenir un meilleur aperçu des mécanismes responsables de la régulation épigénétique et plus spécialement de la méthylation de l'ADN. Pour ce faire, les partenaires du projet ont employé les techniques les plus modernes permettant d'identifier précisément les différentes régions méthylées lors de la cancérogénèse et les utiliser comme biomarqueurs potentiels ou comme cibles thérapeutiques. Pour une telle analyse à haut débit, les partenaires du consortium ont développé une méthode dite MethylCap de capture de l'ADN méthylé en utilisant le domaine de fixation du groupe méthyl (MBD, methyl-binding domain) suivie par un séquençage génomique. L'analyse bioinformatique des séquences a permis de vérifier le potentiel de discrimination de cette information entre tissus sain et cancéreux. Elle a également permis d'identifier certains gènes comme CSPG2/VCAN qui apparaissent fréquemment hyperméthylés dans le cancer du côlon. En comparant les profils d'expression génétique et de méthylation d'échantillons de patients leucémiques avant traitement et après récidive, les chercheurs ont pu identifier certains gènes ayant une bonne valeur pronostique. Par ailleurs, concernant les mécanismes régulant la méthylation de l'ADN, les scientifiques ont plus particulièrement axé leurs recherches sur l'influence des gènes Polycomb et leur association avec les ADN méthyltransférases. Les chercheurs ont montré que la phosphorylation de ces enzymes participait d'un mécanisme encore inconnu de régulation de la méthylation de l'ADN. Au centre des travaux du projet, il faut également noter le développement des outils nécessaires à l'analyse à grande échelle des profils de méthylation de l'ADN. En utilisant le système d'immuno-précipitation par billes magnétiques, le kit MeDIP a permis d'accélérer l'analyse de la méthylation de l'ADN tout en améliorant sa sensibilité. Par ailleurs, grâce au développement d'un logiciel spécifique, le consortium CANCERDIP apporte également des outils précieux pour la validation des biomarqueurs de méthylation de l'ADN grâce à l'analyse simultané d'un grand nombre de données de méthylation. In fine, les travaux des partenaires du projet nous ont apporté de nouvelles connaissances fondamentales sur les mécanismes épigénétiques du cancer. Les biomarqueurs et les gènes ainsi identifiés ont une grande signification pronostique et pourront être utilisés pour la stratification clinique des patients et donc une thérapie mieux ciblée.
