Nouvelles

Jun 17, 2023

École de Nanjing : les microARN extracellulaires médient Co

Au cours de la dernière décennie, un groupe de laboratoires de l'École des sciences de la vie de l'Université de Nanjing (SLiS du NJU), dirigé par le Dr Chen-Yu Zhang, chercheur en microARN (miARN), s'est concentré sur la recherche dans le domaine des

Au cours de la dernière décennie, un groupe de laboratoires de l'École des sciences de la vie de l'Université de Nanjing (SLiS de NJU), dirigé par le Dr Chen-Yu Zhang, chercheur en microARN (miARN), s'est concentré sur la recherche dans le domaine des miARN extracellulaires (Fig. 1 ). La publication originale du groupe en 20081 sur l'existence stable des miARN sériques est l'un des articles les plus cités publiés par les universitaires chinois au cours du siècle dernier et constitue le fondement de toutes les études sur les biomarqueurs sériques des miARN. Les travaux sur les miARN sécrétés ont conduit à l'administration, à partir de vésicules extracellulaires, d'une thérapie à base de petits ARN interférents (siARN). Ce livre blanc décrit les recherches entreprises par des groupes du SLiS du NJU, qui incluent une suggestion selon laquelle les miARN végétaux pourraient entrer dans la circulation humaine et exercer des fonctions biologiques, une nouvelle théorie relative à la médecine traditionnelle chinoise (MTC) et une laitue génétiquement modifiée qui pourrait fournir un traitement contre le virus de l’hépatite B. Nous décrivons également les travaux du SLiS du NJU sur les miARN végétaux présents dans le pollen qui déterminent si les larves d'abeilles se développent en reine ou en abeilles ouvrières, déchiffrant ainsi le mystère de la formation de la caste des abeilles. Les efforts du groupe multidisciplinaire ont conduit à la théorie selon laquelle les miARN extracellulaires interviennent dans la coévolution entre les espèces.

Les miARN sont une classe de petits ARN simple brin non codants impliqués dans la régulation des gènes post-transcriptionnels. En 2008, le groupe de Chen-Yu Zhang a démontré que les miARN sériques sont stables chez l'homme et l'animal1. À l’aide d’un séquençage approfondi, le groupe a caractérisé le profil des miARN dans le sérum humain et identifié des modèles uniques de miARN sériques qui distinguent les patients atteints de cancer et de diabète des sujets sains. Les résultats suggèrent que les profils spécifiques de miARN sériques pourraient servir d’empreintes digitales pour le diagnostic de la maladie. La même année, une étude distincte2 a identifié les miARN plasmatiques comme des biomarqueurs prometteurs du cancer de la prostate. Les résultats remettent en question la convention selon laquelle l’ARN est instable dans les environnements extracellulaires contenant des ribonucléases qui dégradent l’ARN. S'appuyant sur d'autres études, de plus en plus de preuves suggèrent que les miARN circulent sous une forme stable et acellulaire dans les biofluides extracellulaires, notamment la salive, l'urine et le lait maternel et que, parce que les miARN extracellulaires sont étroitement corrélés à des maladies telles que le cancer et le diabète, ils ont le potentiel d'être biomarqueurs diagnostiques3.

La découverte selon laquelle les miARN extracellulaires circulent dans les fluides corporels, malgré la présence de ribonucléase, indique qu'il existe des mécanismes pour protéger les miARN de la dégradation. Les travaux au SLiS du NJU ont examiné si les vésicules extracellulaires (EV) pouvaient fonctionner comme une barrière pour protéger les miARN de la dégradation. Les véhicules électriques, notamment les exosomes de taille nanométrique et les microvésicules de taille submicronique, sont des compartiments vésiculaires entourés d'une membrane qui transportent des protéines, des lipides et des miARN dans l'environnement extracellulaire. Le groupe de Zhang a découvert que la majorité des miARN en circulation étaient présents dans les exosomes et les microvésicules du plasma humain plutôt que dans le plasma sans EV4. Le groupe a proposé deux modèles5 pour expliquer la stabilité des miARN extracellulaires : (i) la protection des miARN par les structures membranaires des véhicules électriques ; et (ii) la stabilisation des miARN par la formation de complexes protéine-miARN tels qu'Argonaute 2. De plus, ils ont découvert que les profils de miARN des véhicules électriques diffèrent significativement de ceux des cellules mères, et que les cellules emballent sélectivement différents miARN dans les véhicules électriques lorsqu'elles répondent. à différents stimuli4. Par conséquent, le conditionnement ou le tri des miARN en exosomes peut être contrôlé par un mécanisme spécifique. Les miARN sécrétés peuvent être délivrés dans les cellules réceptrices, où les miARN exogènes font taire les gènes cibles et déclenchent des événements de signalisation en aval4. Cependant, les miARN sécrétés encapsulés dans l’EV ne sont pas la seule forme de miARN extracellulaires. Les miARN extracellulaires sont générés par trois voies principales : (i) la sécrétion active dans les véhicules électriques dans le cadre d'un processus sélectif dépendant de l'énergie ; (ii) libération des cellules du donneur en association avec des protéines liant l'ARN ; et (iii) une fuite passive de cellules cassées ou endommagées en raison d'une lésion tissulaire, d'une apoptose ou d'une nécrose cellulaire. La question de savoir si les miARN sans EV peuvent être absorbés par les cellules et participer à des processus biologiques particuliers reste à débattre.