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Distribution des mutations humaines de tumeur plus assimilées à celle des chimpanzés, gorilles

Une étude neuve par des chercheurs de l'institut de la biologie évolutionnaire (IBE), d'un centre commun d'UPF et du Conseil " Recherche " national espagnol (CSIC), prouve que, étonnant, la distribution des mutations dans des tumeurs humaines est plus assimilée à celle des chimpanzés et des gorilles que celle des êtres humains.

L'article, qui analyse le cancer du point de vue évolutionnaire, est aujourd'hui publié, le 19 mai, dans des transmissions de nature. Il a été abouti par Arcadi Navarro et David Juan et impliqué les chercheurs Txema Heredia-Genestar et Tomàs Marquès-Bonet.

Les mutations sont des modifications qui se produisent dans l'ADN. Elles ne sont pas distribuées dans tout le génome régulièrement, mais quelques régions accumulent plus et d'autres moins. Bien que les mutations soient courantes en cellules humaines en bonne santé, les cellules cancéreuses manifestent un numéro plus grand des altérations génétiques. Pendant le développement du cancer, les tumeurs accumulent rapidement un grand nombre de mutations. Dans des études précédentes, cependant, on l'avait observé qu'étonnant les tumeurs accumulent des mutations dans des régions très différentes du génome de ceux normalement observés chez l'homme.

Maintenant, grâce aux caractéristiques du projet PanCancer, une équipe de recherche de l'IBE a comparé les régions du génome qui accumulent plus et de moins de mutations dans des procédés de tumeur, dans l'histoire récente de la population humaine, et dans l'histoire d'autres primates. Les résultats de cette étude neuve indiquent que la distribution des mutations dans les tumeurs est plutôt celle chez les chimpanzés et les gorilles que chez l'homme.

Jusqu'à présent, on l'a pensé que les différences génétiques nous trouvent quand nous comparons des tumeurs et des êtres humains en bonne santé pourraient être provoqués par la voie « anormale » que les tumeurs ont d'accumuler des mutations. En fait, nous savons que les tumeurs accumulent rapidement un grand nombre de mutations et que plusieurs de leurs mécanismes de réglage de génome ne fonctionnent pas bien. Mais maintenant, nous avons découvert que plusieurs de ces différences génétiques doivent faire avec notre histoire évolutionnaire ».

Txema Heredia-Genestar, premier auteur de l'étude qui a récent complété son Ph.D. à l'IBE

La distribution des mutations chez l'homme, de travers par des événements de population

Quand le génome d'une personne est ordonnancé, on l'observe pour avoir un nombre restreint de mutations neuves -- quelques 60-- comparé à leurs parents, ceux de leurs parents en ce qui concerne leurs grands-parents, et ainsi de suite avec chaque rétablissement précédent. Par conséquent, chez une personne, on peut voir approximativement trois millions de mutations qui représentent l'histoire évolutionnaire des centaines finies accumulées de mutations de milliers d'années. De ces derniers, quelques uns sont récents et les la plupart sont très vieilles.

Cependant, quand des mutations de tumeur s'analysent, ce qui est vu est juste les mutations qui ont eu lieu pendant le procédé de tumeur, puisque l'analyse ne tient pas compte de l'information sur l'histoire populational.

« Nous avons vu que la distribution des mutations dans le génome humain est biaisée à cause de l'histoire évolutionnaire humaine », des petits groupes de Heredia-Genestar. La façon dont une tumeur accumule des mutations est identique qu'une cellule humaine a d'accumuler des mutations. « Mais, nous ne voyons pas ceci dans le génome humain parce que nous avons eu une histoire si compliquée qui a effectué nos distributions de la modification de mutations, et ceci a effacé les signes que nous devrions avoir », il ajoute.

À travers l'histoire, la population humaine a souffert des déclins drastiques et même a à plusieurs reprises été à la veille de l'extinction. Ce phénomène est connu comme goulot d'étranglement, et il fait avoir des êtres humains comme substance la diversité très petite et moins mutations : elles sont très assimilées entre eux. En fait, les chimpanzés sont quatre fois plus génétiquement divers que des êtres humains.

Par conséquent, on peut observer la voie globale pour qu'une cellule accumule des mutations chez les chimpanzés parce qu'elles n'ont pas subi ces événements de population. Il conclut cela pour comprendre comment les mutations s'accumulent en cellules humaines, qui est important pour l'étude des tumeurs, il est plus utile regarder l'étude comment elles s'accumulent dans d'autres primates plutôt que le regardant dans les populations humaines, dont le signe a été détruit par des événements de population.

Les « cancers, comme des chimpanzés et des gorilles, montrent seulement l'horizontal complet de mutation d'une cellule humaine normale. C'est nous les êtres humains, avec notre passé lointain turbulent, qui manifestent une distribution déformée des mutations », ajoute Arcadi Navarro, professeur de recherches d'ICREA à l'IBE, professeur d'université à UPF et codirigeants de l'étude.

La recherche propose que la conservation et l'étude des singes grandes pourraient être hautement appropriées à comprendre la santé des personnes. David Juan, codirigeants de l'étude, conclut que « dans le cas particulier du développement des tumeurs, d'autres primates ont prouvé à être un meilleur modèle pour comprendre comment les tumeurs se développent au niveau génétique que les êtres humains eux-mêmes. À l'avenir, nos parents plus proches pourraient jeter la lumière sur beaucoup d'autres maladies humaines ».

Source:
Journal reference:

Heredia-Genestar, J.M., et al. (2020) Extreme differences between human germline and tumor mutation densities are driven by ancestral human-specific deviations. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-16296-4.