Une récente recherche a mis en lumière une protéine nommée DdrC, capable de réparer les dommages au DNA de manière inédite. Issue du bactérien Deinococcus radiodurans, cette découverte ouvre des perspectives fascinantes dans le domaine médical, notamment pour le développement potentiel de vaccins anti-cancer et d’organismes plus résistants aux changements climatiques.
En étudiant une bactérie, les chercheurs ont découvert une protéine extraordinaire appelée DdrC capable de réparer les dommages à l’ADN de manière unique et surprenante. La protéine peut être transférée à d’autres organismes et les protéger. Selon les chercheurs, cela pourrait être à la base d’un potentiel et révolutionnaire vaccin contre le cancer.
Les scientifiques ont découvert une protéine avec la incroyable capacité de réparer les dommages à l’ADN (acide désoxyribonucléique), la grande molécule à double hélice qui renferme les informations génétiques de chaque être vivant. La protéine, appelée protéine C de réponse aux dommages de l’ADN ou DdrC, effectue cette réparation de manière jamais vue auparavant et pourrait révolutionner la lutte contre le cancer, grâce à un vaccin sur mesure. Ce qui la rend si spéciale n’est pas seulement le fait qu’elle opère en complète autonomie, sans le support d’autres protéines comme cela se produit normalement dans ces processus biologiques, mais aussi qu’elle peut théoriquement être transférée de l’organisme dans lequel elle a été détectée – la commune bactérie résistante Deinococcus radiodurans – vers tout autre être vivant, des autres bactéries aux plantes, jusqu’aux animaux comme l’être humain. Son efficacité protectrice a déjà été démontrée dans l’agent pathogène opportuniste Escherichia coli, une bactérie qui vit normalement dans notre intestin.
Puisque les dommages à l’ADN sont à la base de multiples maladies et en particulier des cancers, la découverte de cette protéine, comme indiqué, pourrait aboutir au développement d’un innovant vaccin contre le cancer capable de réparer les “ruptures” – les mutations cancéreuses dans les cellules – et donc de prévenir la maladie. Mais pas seulement. Les scientifiques pourraient également exploiter la protéine DdrC pour réaliser des cultures commerciales capables de résister aux effets catastrophiques du changement climatique; après tout, les dommages aux récoltes et les famines qui en résultent figurent parmi les menaces les plus significatives du réchauffement climatique. Soulignons que la recherche en est encore à ses débuts, mais la découverte du “superpouvoir” de cette protéine pourrait véritablement représenter une avancée majeure dans le domaine de la Médecine et au-delà.
C’est une équipe de recherche canadienne composée de scientifiques du Département de Biochimie de l’Université Western de London qui a identifié la protéine DdrC capable de réparer les dommages à l’ADN de manière autonome. Les chercheurs, dirigés par le docteur Robert Szabla, se sont concentrés sur la bactérie Deinococcus radiodurans en raison de sa capacité incroyable à résister à des doses de radiations jusqu’à 10 000 fois supérieures à celles qui tuent les cellules humaines. En étudiant cet organisme minuscule, ils ont découvert qu’il est protégé par un efficace système antioxydant, dont la protéine C de réponse aux dommages à l’ADN représente le cœur battant. Sa structure tridimensionnelle a été minutieusement étudiée grâce à la Canadian Light Source (CLS) de l’Université de Saskatchewan, le dispositif à rayons X le plus puissant du pays nord-américain, afin d’éclairer sa capacité.
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Ce qui a émergé est stupéfiant; la protéine détecte immédiatement les dommages à l’ADN et intervient pour les réparer, empêchant également que la rupture se détériore davantage et signale le problème en cours au reste de la cellule. Comme l’explique le docteur Szabla dans un communiqué de presse, dans une cellule humaine, deux ruptures suffisent à provoquer sa mort. Dans la bactérie Deinococcus radiodurans, la protéine DdrC est capable de traquer des centaines de ces ruptures et de les remettre en ordre, restaurant le genome de manière cohérente.
La protéine agit en recherchant activement les ruptures individuelles et en les recousant, tel un couturier expert et minutieux. “L’homodimère DdrC est une protéine de détection des lésions qui se lie à deux ruptures à brin simple (ss) ou à brin double (ds)”, expliquent les scientifiques dans le résumé de l’étude. “L’immobilisation des ruptures de l’ADN en paires entraîne donc la circularisation de l’ADN linéaire et la compaction de l’ADN touché. Le degré de compaction est directement proportionnel au nombre de lésions disponibles”, ont souligné les chercheurs. L’intervention de DdrC est à la fois un mécanisme de réparation, de prévention et de signalement. “La capacité de réorganiser, de modifier et de manipuler l’ADN de manière spécifique est le Saint Graal de la biotechnologie”, a expliqué le docteur Szabla, sans cacher son enthousiasme pour le formidable superpouvoir de cette protéine.
Le pas suivant de la recherche s’est avéré encore plus prometteur. Après avoir déterminé le mécanisme moléculaire de réparation en trois dimensions grâce au CLS, les scientifiques canadiens ont tenté de vérifier si DdrC était efficace également au sein d’autres organismes. Et c’est exactement ce qu’ils ont découvert. En l’introduisant dans la bactérie Escherichia coli, ils l’ont rendue 40 fois plus résistante aux dommages causés par les radiations ultraviolettes (rayons UV), celles responsables du cancer de la peau – comme le mélanome agressif – qui peut apparaître à la suite d’une exposition non sécurisée. Les chercheurs pensent que la protéine, en agissant de manière autonome, pourrait fonctionner dans de multiples organismes en les protégeant des ruptures de l’ADN, avec des implications potentiellement révolutionnaires.
“Que se passerait-il si vous aviez un système de surveillance comme DdrC qui patrouillait vos cellules et neutralisait les dommages lorsqu’ils se produisent ? Cela pourrait constituer la base d’un potentiel vaccin contre le cancer”, a conclu Szabla. Nous en sommes encore au début de la recherche, mais la découverte de cette protéine est extrêmement significative et au cours des prochaines années, sa capacité sera également examinée sur les cellules humaines. De plus, les scientifiques pensent qu’au sein du système d’oxydation de la bactérie Deinococcus radiodurans, d’autres protéines efficaces et protectrices pourraient se cacher, raison pour laquelle ils continueront à l’explorer. Les détails de la recherche “DdrC, a unique DNA repair factor from D. radiodurans, senses and stabilizes DNA breaks through a novel lesion-recognition mechanism” ont été publiés dans Nucleic Acids Research.