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Les chercheurs recensent les composés chimiques qui augmentent la stabilité de la cellule haploïde

Depuis l'émergence de la génétique moléculaire il y a plus de cinquante ans, les scientifiques ont essayé d'isoler les cellules mammifères haploïdes, c.-à-d., les cellules avec la moitié du nombre de chromosomes ont contenu en cellules somatiques. Les cellules haploïdes sont un outil génétique puissant pour analyser la fonction des gènes. Au cours de la dernière décennie, un certain nombre de chercheurs ont finalement réussi à développer les cultures haploïdes de lignée cellulaire. Cependant, ces lignées cellulaires sont instables et ont une tendance pour le diploidization. Maintenant, les chercheurs au centre de cancérologie national espagnol (CNIO) ont recensé les composés chimiques qui augmentent la stabilité des lignées cellulaires haploïdes mammifères. L'étude est publiée dans la dernière question des états de cellules.

Excepté des cellules de sperme et d'oeufs, les cellules humaines ont deux ensembles de chromosomes, un hérité de chaque parent. Les organismes avec seulement un ensemble de chromosomes, cependant, peuvent être extrêmement utiles pour la recherche scientifique.

Les cellules avec une série unique de chromosomes sont un puissant outil pour étudier des fonctions des gènes, parce que vous pouvez modifier juste une copie du gène pour analyser ses effets sur l'organisme. »

Óscar Fernández-Capetillo, chef d'étude et chef, groupe génomique d'instabilité de CNIO

Des cellules haploïdes dans les micros-organismes tels que des levures ont été considérable employées pour gagner les analyses puissantes qui ont révolutionné l'histoire de la biomédecine. Des levures ont été employées, par exemple, par les 2001 Prix Nobel en physiologie pour recenser les molécules principales qui règlent le cycle cellulaire dans les organismes eucaryotiques. Cependant, des levures et des êtres humains sont séparés par milliard d'ans d'évolution, et beaucoup de mécanismes biologiques n'ont pas été maintenus, que des moyens ils ne peuvent pas être étudié dans ces micros-organismes.

Depuis que les cultures cellulaires haploïdes mammifères n'étaient pas procurables jusque récemment, les chercheurs ont utilisé d'autres outils pour conduire les écrans génétiques, tels que l'ARN de intervention. Cependant, ces stratégies alternatives ont des effets non spécifiques qui sont incommodes pour n'importe quelle approche génétique. Au cours des dernières années, les scientifiques sont parvenus à isoler les lignées cellulaires haploïdes mammifères. D'abord, une lignée cellulaire proche-haploïde a été obtenue à partir d'un patient de leucémie ; des ans après, des méthodes ont été développées pour déterminer les lignées cellulaires haploïdes embryonnaires de cheminée d'un certain nombre de mammifères, y compris des êtres humains. Cependant, toutes ces cultures cellulaires haploïdes animales sont hautement instables et deviennent diploïdes rapidement.

Il y a « deux ans, nous avons constaté que les cellules haploïdes activent des mécanismes de la mort cellulaire par l'intermédiaire de la protéine p53 ; comme résultat, les cellules haploïdes ne sont plus viables dans la culture et disparaissent graduel, » dit Fernández-Capetillo (1). « Ces résultats expliqués pourquoi il est si difficile de mettre à jour les cellules haploïdes animales dans le laboratoire. »

Maintenant, les chercheurs de CNIO ont employé des méthodes de dépistage chimiques pour rechercher parmi presque 1.000 composés pour ceux qui sélectent les cellules haploïdes contre des cellules avec un plus grand numéro des chromosomes. L'étude a indiqué qu'un précurseur dans la synthèse du médicament anticancéreux Taxol a nommé DAB (10-Deacetylbacattin III) permet aux cellules haploïdes de se développer meilleures et de remonter les cellules diploïdes dans les cultures.

« Ce composé agit sur des microtubules, facteurs impliqués dans le transfert des chromosomes pendant la division cellulaire. Quand des microtubules sont contestés utilisant la LIMANDE, les cellules avec un plus grand numéro des chromosomes sont plus sérieusement affectées, alors que les cellules avec un nombre plus peu élevé des chromosomes peuvent poursuivre la division cellulaire. » Cet effet n'est pas limité aux cellules haploïdes, puisque les cellules tétraploïdes (cellules avec quatre ensembles de chromosomes) exposées à la LIMANDE également plus sensiblement sont affectées que les cellules diploïdes. En d'autres termes, cette stratégie permet à des chercheurs de sélecter génériquement pour des cellules avec un nombre plus peu élevé des chromosomes dans les cultures mixtes des cellules mammifères.

Indépendamment de l'utilité de ces résultats pour des chercheurs travaillant avec les cellules haploïdes animales, l'étude est également d'importance pour des chercheurs de cancer, car les effets de la LIMANDE peuvent également être obtenus avec des petites doses du médicament anticancéreux Taxol. Dans ce contexte, les auteurs veulent proposer que les doses inférieures de taxanes pourraient tenir compte de l'élimination sélectrice des cellules polyplosides, que les études génomiques récentes indiquent pourraient être présentes dans jusqu'à 37 pour cent de tumeurs humaines. Ainsi, « les résultats de cette étude pourraient aider à recenser les malades du cancer qui pourraient préférentiellement tirer bénéfice d'une demande de règlement utilisant le taxol ou d'autres dérivés de taxane, » dit Fernández-Capetillo.

Source:
Journal reference:

Olbrich, T. et al. (2019) A chemical screen identifies compounds capable of selecting for hapolidy in mammalian cells. Cell Reports. doi.org/10.1016/j.celrep.2019.06.060.