Suisse
Université de Genève – UNIGE

La lutte contre le cancer a besoin de recherche fondamentale tant de nombreuses questions restent sans réponse sur cette maladie, pourtant si familière. Nul ne sait par exemple comment et pourquoi une tumeur croît. Pour tenter d’y parvenir il est important de comprendre comment sur un corps sain un organe se développe harmonieusement. La recherche présentée ci-dessous marque une réelle avancée en ce sens.

Lorsqu’un embryon se développe, tout se passe comme si la nature suivait un plan bien élaboré afin que les proportions de chaque organe respectent la taille générale de l’être en formation. Parfois, un incident peut se produire. Il s’en suivra alors une malformation plus ou moins importante.

Les mécanismes qui contrôlent la taille et la structuration des tissus relèvent encore des aspects les plus insaisissables dans le domaine de la biologie du développement.

Une équipe de l’Université de Genève (UNIGE) menée par Marcos Gonzalez-Gaitan, en collaboration avec l’Institut Max Planck de Dresde, vient de mettre au jour un processus de contrôle de la croissance qui module la taille des tissus.

Au cours du développement de l’embryon, la taille des tissus augmente et les cellules qui le constituent doivent se spécialiser afin d’assumer des fonctions spécifiques. La synchronisation de l’ensemble est assurée par des substances biochimiques, les morphogènes, qui tout à la fois assurent l’organisation du développement du tissu et la position les cellules spécialisées.

Ces morphogènes diffusent à partir d’une source située dans le tissu en formation. À l’évidence, selon sa position, plus ou moins éloignée de cette source, une cellule recevra une concentration de morphogènes spécifique.

Jusque-là le processus était connu. Restait une question : comment les morphogènes parviennent-ils à contrôler la croissance ? En d’autres termes, comment des cellules distantes du point de diffusion des morphogènes peuvent croître et se diviser aussi rapidement que des cellules proches tout en percevant des concentrations différentes ?

Pour répondre à cette question les chercheurs ont utilisé un modèle animal bien connu, la Drosophile, ou mouche du vinaigre. En observant la croissance de l’aile de la mouche ils ont fait deux découvertes importantes.

Tout d’abord ils ont constaté qu’il existe une relation directe entre la croissance de l’organe et la différence de concentration des morphogènes. Cette différence, ou gradient en terme scientifique, s’étend dans le temps et dans l’espace au fur et à mesure que l’organe croît, ce qui garantit que les proportions de celui-ci soient conservées. A une certaine distance le gradient est tel que la croissance cesse faute d’une concentration suffisante en morphogènes.

Deuxième découverte, les cellules se divisent lorsque le signal qu’elle perçoivent des morphogènes a augmenté de 50 %, indépendamment de leur position et quel que soit le moment du développement. Ainsi, les cellules sont-elles à même d’estimer la vitesse d’expansion du gradient et d’utiliser cette information pour se diviser.

Ces recherchent trouvent une application immédiates si on considère le développement des tumeurs cancéreuses. En effet chez l’homme un morphogène spécifique est impliqué dans la plupart des cancers. Le mécanisme décrit par les chercheurs de l’équipe de Marcos Gonzalez-Gaitan pourrait aider à comprendre comment les cellules malignes mesurent la concentration du morphogène en question et la vitesse de leur expansion ?

Pour en savoir plus :
Communiqué de l’Université de Genève
Publication des chercheurs : sera publiée le 4 mars 2011 dans Science