La peau protégée de la lumière du soleil recueille encore des mutations liées aux UV -Ecologie, science



UNE L’étude génomique des cellules cutanées montre qu’il existe une large gamme de mutations somatiques normales résultant d’une exposition aux rayons UV et que ces mutations sont indépendantes de l’âge. L’ouvrage, qui a été publié aujourd’hui (14 janvier) dans PLOS Génétique, confirme également que la peau plus foncée est mieux protégée contre les mutations liées aux UV, ce que les scientifiques soupçonnent depuis longtemps.

Les chercheurs «ont cette idée que le pigment vous protège des dommages à l’ADN causés par la lumière du soleil, et c’est quelque chose qu’ils montrent vraiment bien», déclare Ruben van Boxtel, biologiste du cancer au Centre Princess Máxima d’oncologie pédiatrique aux Pays-Bas qui n’a pas participé. dans le travail. Les efforts de séquençage antérieurs ont principalement été effectués chez les Caucasiens, ajoute-t-il, mais ces auteurs incluent des échantillons de personnes à la peau plus foncée.

Lorsque Natalie Saini a rejoint le laboratoire de Dmitry Gordenin au National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS) en Caroline du Nord en 2014, des tonnes de génomes cancéreux avaient été séquencés à partir de groupes du monde entier. Cependant, l’importance de nombreuses mutations observées par les chercheurs n’était pas encore claire. «Pour dire que les génomes du cancer ont plus de mutations ou moins de mutations ou même quoi que ce soit [different] à partir de la normale, il fallait savoir ce qu’était la normale », explique Saini, qui dirige maintenant son propre laboratoire à l’Université de médecine de Caroline du Sud.

Gordenin, Saini et ses collègues ont commencé par séquencer des fibroblastes à partir de biopsies cutanées prélevées sur la hanche et l’avant-bras de deux individus. Dans un Étude 2016, ils ont signalé une gamme de mutations somatiques et ont pu voir une signature de mutation liée aux UV dans les avant-bras qui était beaucoup plus grande que dans les hanches, indiquant que l’exposition au soleil a fait une différence dans le taux de mutation.

«Alors la question était – c’était juste deux personnes, et elles étaient à la fois caucasiennes et masculines – alors à quoi ressemble le reste du monde?» Saini raconte Le scientifique. Pour la présente étude, les chercheurs ont isolé 34 fibroblastes et cinq mélanocytes à partir de biopsies prélevées sur la peau saine et non cancéreuse des hanches de 21 volontaires, âgés de 25 à 79 ans, et élargi des clones de ces cellules en culture. Selon Saini, obtenir des biopsies cutanées de personnes non cancéreuses était la clé de l’objectif du groupe consistant à comprendre les taux de mutation dans les tissus normaux. Des études antérieures ont utilisé des cellules isolées de personnes qui viennent pour un traitement contre le cancer, explique Saini. «Lorsqu’ils font des biopsies des tumeurs, ils essaient également de prélever des tissus normaux, mais ce n’est pas un individu en bonne santé.»

Les chercheurs ont isolé et séquencé l’ADN génomique de chacune de ces lignées cellulaires. Parce qu’ils savaient que la lumière UV est plus susceptible de provoquer des mutations à des modèles de séquence spécifiques dans le génome, l’équipe a recherché ces signatures mutationnelles et a évalué à quel point elles étaient enrichies par rapport à toutes les autres mutations. Ils ont déterminé que les mutations induites par les UV étaient répandues dans toutes les cellules qu’ils ont examinées, allant de 400 à plus de 14 000 substitutions de bases. L’incidence des mutations liées aux UV n’augmentait pas avec l’âge des donneurs et n’était pas non plus liée au sexe.

Les cellules cutanées d’individus noirs portaient une charge mutationnelle médiane beaucoup plus faible – environ 700 substitutions de bases – que la médiane de 1 800 substitutions de bases observées dans les cellules de donneurs blancs. Les mutations non liées aux dommages causés par la lumière UV ne différaient pas entre les cellules des deux groupes, soulignant le rôle protecteur que la mélanine présente dans la peau contre l’exposition au soleil.

«Si vous regardez le nombre de mutations qu’ils détectent, ils utilisent des stratégies assez strictes, donc. . . les chiffres ici sont probablement dans le bas de ce [the cells] », déclare Maria Eriksson, qui étudie les mécanismes génétiques du vieillissement à l’Institut Karolinska en Suède et n’a pas participé aux travaux. La « question ouverte est la suivante: est-ce important que vous ayez toutes ces mutations? »

Dans ce sens, une autre question importante est: «Quand une cellule normale n’est-elle plus une cellule normale?» van Boxtel raconte Le scientifique. «Les cellules normales ne sont en fait pas aussi normales que nous le pensons», ajoute-t-il. «Certaines de ces mutations sont vraiment élevées. Y a-t-il une limite au nombre de mutations qu’une cellule normale peut avoir ou devenez-vous finalement autre chose? »

« Pour la peau, je pense que nous avons donné une assez bonne base » de ce qui est normal en termes de taux de mutation somatique, dit Gordenin. «Les niveaux de base de modifications du génome dans la peau définis par notre étude peuvent aider les chercheurs à développer des procédures de test pour détecter des niveaux élevés et sujets à la maladie chez des individus par ailleurs en bonne santé.»

N. Saini et al., «L’exposition aux UV, les dommages endogènes à l’ADN et les erreurs de réplication de l’ADN façonnent le spectre des modifications du génome de la peau humaine». PLOS Genet, doi: 10.1371 / journal.pgen.1009302, 2021.

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