1.1 Caractéristiques des miARN
1.2.5 Implication de miR-20 et miR-17 dans la régulation du cycle cellulaire
Bien que Bim semble jouer un rôle important dans les lymphomes des cellules B, Inomata et al. (2009) se sont intéressés au fait que certains lymphomes très agressifs surexpriment le polycistron tout en ayant une délétion pour ce facteur apoptotique (Tagawa et al., 2005; Tagawa and Seto, 2005). Ce groupe a pu observer que l’expression de miR-17-
92 dans ces cellules conférait un avantage prolifératif en facilitant la progression de la phase G1/S du cycle cellulaire (Inomata et al., 2009), sans toutefois influencer l’apoptose. Ils ont pu identifier p21 comme étant une cible de miR-17 et miR-20. En fait, p21 est reconnu pour induire un arrêt de la progression de la phase G1/S, ce qui concorde avec les observations précédentes. De plus, l’augmentation de p21 par l’inhibition de miR-17 et miR-20 diminuait les niveaux de CDK6 et cyclin D1, ce qui expliquerait pourquoi le polycistron augmente la prolifération. Le réseau de régulation des miARN étant extrêmement complexe et organisé, Yu et al. (2008) ont démontré que la cyclin D1 était aussi inhibée par miR-20 et miR-17 dans les cellules du cancer du sein. De plus, ils ont pu caractériser une boucle de rétro-activation négative puisque la cycline D1 a la capacité d’activer la transcription du polycistron miR-17-92. Pourquoi cette boucle protégeant les cellules contre une prolifération excessive n’est pas activée dans les lymphomes des cellules B demeure pour l’instant sans réponse. Il est toutefois important de mentionner que Yu et al. (2008) ont montré que l’expression du polycistron était diminuée dans ces cellules du cancer du sein et que miR-17 et miR-20 jouaient plutôt le rôle de suppresseurs tumoraux. L’inhibition de la traduction par les miARN semble donc être un processus sélectif où certains mécanismes déterminent les ARNm ciblés. Quoique très hypothétique, une mutation dans le 3’UTR de cycline D1 causant la perte d’un site de liaison pour miR- 20 et miR-17-5p pourrait expliquer la perte de contrôle de la prolifération dans ces cellules.
Conolly et al. (2008) ont aussi fait les mêmes observations dans des cellules cancéreuses sans toutefois conclure que le polycistron ciblait p21. Ils ont inhibé les miARN du polycistron à l’aide d’oligonucléotides antisens dans des cellules provenant d’un carcinome hépatocellulaire étant positif pour une hépatite B primaire. Ils n’ont pas pu observer une variation de l’apoptose, mais plutôt une variation au niveau du cycle cellulaire. Lorsqu’ils ont inhibé miR-17 et miR-20 à l’aide d’oligonucléotides antisens, ils ont pu observer une diminution de la prolifération et une augmentation du nombre de cellule en G1. Ces résultats pourraient être expliqués par l’observation de Inomata et al., qui ont montré une inhibition de p21 par miR-17 et miR-20a.
Pickering et al. (2009) ont aussi étudié l’implication de miR-17 et et miR-20 au niveau du cycle cellulaire, mais dans un contexte normal et non tumoral. Dans une cellule normale, la progression du cycle cellulaire est régulée par des mécanismes de vérification permettant le passage ou non d’une phase à une autre. Des points de restriction sont induits à différents endroits tout au long du cycle afin de protéger la cellule en cas de problèmes. Le point de restriction en G1 implique E2F1 puisque son activité trop intense peut induire un arrêt du cycle cellulaire en activant des signaux de dommages à l’ADN, ce que nous verrons en détails plus tard. Puisque l’expression des E2F et du polycistron sont régulés par c-Myc, et que c-Myc s’accumule tôt en G1, les auteurs ont voulu observer si miR-17 et miR-20 avait un rôle physiologique dans la progression de la phase G1/S. Une inhibition de miR-20 et miR-17 dans des cellules synchronisées a permis d’observer un ralentissement de la prolifération au niveau de la phase G1/S du cycle cellulaire. Ce ralentissement de la phase G1/S était dû à une accumulation précoce de E2F1 causant l’induction du point de restriction en G1 dû à une accumulation de dommage à l’ADN. Les auteurs suggèrent donc que miR-17 et miR-20a permettent de maintenir les niveaux de E2F1 bas jusqu’à la transition G1/S lorsque de hauts niveaux sont tolérés. Cette étude et celle de Ionomata suggèrent donc fortement l’implication de miR-17 et miR-20 dans la régulation du cycle cellulaire.
À l’opposé, bien que l’explication mécanistique ne soit pas très convaincante, Poliseno et al. (2008) ont montré que la surexpression de miR-20 dans les fibroblastes embryonnaires de souris MEF induisait la sénescence prématurée. Ils ont identifié une autre cible de miR-20, soit l’oncogène LRF, qui est impliqué dans le développement des lymphomes de cellules T et B par une inhibition indirecte du suppresseur tumoral p53 (Maeda et al., 2005). La preuve que LRF soit la cible responsable de la sénescence induite par miR-20 est toutefois douteuse puisque les auteurs montrent eux-mêmes que l’expression de miR-20 dans des MEF LRF-null induit la sénescence prématurée de façon quasi identique que les MEFs normales. À la lumière des articles cités précédemment probablement que l’inhibition combinée des E2F et de cycline D1 participe grandement à
l’induction de la sénescence prématurée miR-20a dépendante. Sans traiter directement du sujet, les travaux de Wang et al. (2008) suggèrent une explication supplémentaire pour la sénescence prématurée induite par miR-20. Ils ont montré que miR-17 inhibe l’expression de p130 durant la différenciation des adipocytes lors du processus de l’adipogenèse. Fait intéressant, comme Rb l’est pour E2F1-3, p130 est l’inhibiteur de E2F4 et E2F5 (Cobrinik et al., 1993). Contrairement à E2F1-3, E2F4 et E2F5 sont des inhibiteurs du cycle cellulaire et inhibent les cibles permettant la progression de la phase G1/S du cycle cellulaire (Dyson, 1998a). Une inhibition de p130 par miR-17 et miR-20 permettrait donc une augmentation des niveaux de E2F4 et E2F5 actifs, ce qui pourrait participer à un ralentissement voir à l’arrêt du cycle cellulaire.