Cancers contagieux des coques séquencés, montrant une instabilité inattendue

Cancers contagieux des coques séquencés, montrant une instabilité inattendue

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Les cancers transmissibles des coques (cancers marins qui peuvent se propager par l’eau) ont été séquencés pour la première fois, révélant de nouvelles informations sur la façon dont ces cancers se sont propagés à travers les populations animales pendant des centaines, voire des milliers d’années.

L’étude, menée par des chercheurs du Wellcome Sanger Institute, du centre de recherche CiMUS de l’Université de Saint-Jacques-de-Compostelle en Espagne et par des collaborateurs de plusieurs pays, a révélé que ces tumeurs de la coque sont très instables génétiquement. Les cellules cancéreuses d’une même tumeur contenaient un nombre très différent de chromosomes, ce que l’on ne retrouve pas dans d’autres cancers.

Publié dans Cancer naturell’équipe a également créé le premier génome de référence de haute qualité de la coque commune, une espèce qui appartient à l’un des groupes d’animaux les plus anciens sur Terre, dévoilant pour la première fois son génome et son évolution.

Les chercheurs espèrent qu’étudier la manière dont les cellules cancéreuses de la coque surmontent les effets de l’instabilité génomique aura des implications dans la compréhension de toutes les formes de cancer, y compris chez l’homme. De plus, acquérir davantage de connaissances sur ce cancer et son impact peut aider à protéger les populations de coques à l’avenir.

Les coques sont un type de petits coquillages et il existe plus de 205 espèces de coques dans le monde. Les coques appartiennent à l’un des groupes d’animaux les plus anciens de la planète, les mollusques bivalves, qui habitent la Terre depuis plus de 500 millions d’années et sont apparus pour la première fois environ 300 millions d’années avant les dinosaures.

Ces animaux peuvent attraper des cancers transmissibles qui se propagent par des cellules cancéreuses vivantes, passant d’une coque à l’autre par l’eau de mer. Les cancers ne peuvent pas être transmis aux humains et se propagent uniquement entre les coques sensibles.

Les cancers contagieux qui infectent les coques sont appelés néoplasies transmissibles bivalves (BTN). Il s’agit de cancers des cellules immunitaires de la coque, provoquant une maladie similaire à la leucémie. Le BTN se propage dans tout le corps et est généralement mortel pour l’animal infecté. Jusqu’à présent, huit types indépendants de BTN ont été identifiés dans les palourdes, les coques et les moules à travers le monde.

Cette étude s’est concentrée sur la coque commune (Cerastoderma edule) qui habite les côtes de l’Europe et du nord-ouest de l’Afrique et est souvent récoltée pour l’alimentation. L’équipe, du Wellcome Sanger Institute, du CiMUS-Universidade de Santiago de Compostela et de ses collaborateurs, a produit le premier génome de référence de haute qualité de cet animal, une étape essentielle dans l’étude de l’évolution de son cancer.

Le Dr Zemin Ning, auteur du Wellcome Sanger Institute, a déclaré : « Les cancers marins transmissibles sont moins bien compris que les cancers contagieux chez des espèces comme les chiens et les diables de Tasmanie, en raison du manque de génomes de référence robustes pour les animaux qu’ils impactent. »

“Notre étude fournit le premier génome de référence de qualité de la coque commune, ce qui est essentiel si nous voulons découvrir et comprendre les changements génétiques observés dans les cancers de la coque. Pour continuer à en apprendre davantage sur les cancers transmissibles, il est important de continuer à fournir des données génétiques de qualité sur les espèces affectées.”

Les auteurs ont ensuite collecté environ 7 000 coques dans 36 sites répartis dans 11 pays, dont l’Espagne, le Portugal, le Royaume-Uni, l’Irlande et le Maroc. À partir de là, ils ont séquencé génétiquement 61 tumeurs de coque et ont pu montrer l’existence de deux types différents de BTN, les deux types de cellules semblant visuellement différents au microscope.

Les chercheurs ont également identifié un certain nombre de coques qui avaient été co-infectées de manière inattendue par des cellules des deux types de cancer en même temps.

En suivant génétiquement l’évolution des tumeurs, ils ont découvert plusieurs types de changements génétiques, notamment des preuves que les cellules cancéreuses ont capturé les mitochondries (les petits organites qui génèrent l’énergie des cellules) de leurs coques hôtes au moins sept fois dans le passé.

Bien qu’il soit difficile d’estimer avec précision l’âge des cancers de la coque, les résultats de cette étude suggèrent que ces cancers sont probablement apparus il y a des siècles, voire des millénaires. On pense que ces cancers se sont propagés lentement à travers les populations européennes de coques, capturant parfois les mitochondries des cellules hôtes pour remplacer les leurs lorsqu’elles sont endommagées.

M. Alicia Bruzos, co-premier auteur et précédemment au CiMUS -Universidade de Santiago de Compostela pendant la recherche, a déclaré : « Les tumeurs ont été découvertes pour la première fois dans les coques il y a environ 40 ans, mais notre étude est l’une des premières à séquencer et analyser les génomes entiers de ces animaux. Nous avons clarifié l’existence de deux cancers transmissibles indépendants et nous soupçonnons qu’il existe de nombreux autres types différents. Avoir une vision plus large des différents types de cancers transmissibles peut nous donner un meilleur aperçu des conditions nécessaires à leur apparition. tumeurs à évoluer et à survivre à long terme.

L’équipe a notamment découvert que les génomes des tumeurs BTN sont très instables. Le nombre et la taille des chromosomes variaient remarquablement entre les différentes tumeurs et entre les cellules d’une même tumeur. Certaines cellules contenaient seulement 11 chromosomes et d’autres jusqu’à 354. Le nombre de chromosomes dans les cellules normales d’une coque est de 38.

Ce degré « d’instabilité chromosomique » est bien supérieur à tout ce qui a été observé auparavant dans les tumeurs humaines et suggère qu’un génome stable n’est pas nécessaire à la survie à long terme de ces cancers transmissibles. Ceci est surprenant, car les cellules cancéreuses humaines ne peuvent pas survivre à des niveaux élevés d’instabilité chromosomique, même si des niveaux modérés rendent souvent les tumeurs plus susceptibles de se propager à d’autres organes et de devenir résistantes au traitement.

Mieux comprendre la manière dont les cellules BTN tolèrent cette instabilité pourrait contribuer à éclairer de nouvelles approches visant à cibler les cellules cancéreuses humaines à l’avenir.

Le Dr Daniel Garcia-Souto, co-premier auteur du Wellcome Sanger Institute et actuellement du CiMUS-Universidade de Santiago de Compostela, a déclaré : « Notre étude a montré que les cellules de ces tumeurs de la coque contiennent des quantités très variables de matériel génétique, qui ” est très inhabituel comparé à d’autres types de cancer. Ces cancers ont subi des changements chromosomiques extrêmes et une réorganisation génétique continue, probablement depuis des centaines ou des milliers d’années, ce qui remet en question la théorie selon laquelle les cancers nécessitent des génomes stables pour survivre à long terme. ”

En outre, comprendre le BTN et son impact est essentiel pour protéger les populations de coques contre les menaces futures. Parfois, les cancers transmissibles peuvent se combiner à plusieurs autres facteurs, notamment la pollution, la hausse de la température de la mer et les épidémies virales, pour déclencher des épisodes de mortalité massive, tuant plus de 90 % des coques dans une zone donnée.

La perte des populations de coques menace la sécurité alimentaire et les emplois dans le secteur de la pêche, ainsi que des impacts plus larges sur l’écosystème. Les recherches futures sur les cancers contagieux des coques et autres bivalves permettront de mieux comprendre comment prévenir ces épisodes catastrophiques, qui semblent devenir plus fréquents ces dernières années.

Le Dr Adrian Baez-Ortega, co-auteur principal du Wellcome Sanger Institute, a déclaré : « Les coques constituent une partie importante de la vie de nombreuses personnes en Europe et constituent un élément crucial des écosystèmes côtiers. , mais ils sont désormais confrontés à diverses menaces, dont les cancers transmissibles ne sont qu’un exemple. »

“Mieux comprendre les origines et l’évolution des cancers transmissibles par la coque, ainsi que la manière dont leurs cellules interagissent avec les cellules de la coque et l’environnement marin, pourrait aider à protéger les populations animales à l’avenir, tout en donnant un aperçu de la façon dont les cancers peuvent survivre pendant des milliers d’années en tant que parasites marins. “.

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