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••• TGF (31 e t a dans les maladies chroniques du foie : vers une approche thérapeutique de la fibrose hépatique ? On sait que le TGF (31 stimule la production des protéines de la matrice extracellulaire et peut induire la synthèse de colla gène dans les lipocytes hépatiques, cellules situées dans les espaces sous endothéliaux. Un récent travail ( 1 ) étudie l'expression des ARN messa gers (ARNm) du TGF {31 et du TGF a , dans un groupe de 42 malades, porteurs d'hépatopathies chroniques avec fibrose , à type d'hépatite chronique active sans cir rhose dans 20 cas et avec cirrhose dans 22 cas ; le virus B était en cause chez 1 1 malades, le virus C chez 29 malades, un malade ayant une cirrhose biliaire primitive et le dernier une cirrhose active associée à une colite ulcéreuse. Une étroite cor rélation a été observée entre l'expres sion de l'ARNm du TGF {31 et celle de l' ARNm du pro-collagène de type 1 ; la corrélation était, aussi, excellente (r = 0,89) avec la concen tration sérique du peptide du pro collagène de type
III.
Les niveaux les plus hauts d'ARNm hépatique du TGF (31 ont été trouvés chez les malades porteurs de cirrhose ayant une activité « fibrogénique » élevée (appréciée sur le taux du peptide sérique du pro-collagène de typeIll).
Les ARNm du TGF a et de l 'his tone H3 (considérée comme un bon marqueur de la synthèse d'ADN) étaient détectables chez 1 00 % des malades atteints de cirrhose et chez 60 % de ceux atteints d'hépatite chronique sans cirrhose. Six patients sur 8 atteints d'hépatite chronique traités par l'interféron a pendant un an, ont, parallèlement à une réponse clinique, normalisé le peptide sérique du pro-collagène de typeIII,
et avaient au bout d'un an une quan tité normale d' ARNm du TGF {3 1 dans leur biopsie hépatique. Ce tra vail est d'un intérêt tout particulier car il suggère que le TGF (31 joue rait un rôle important dans la fibro- · genèse des hépatites chroniques et des cirrhoses ; l 'expression diminuée de l'ARNm du TGF (3 1 pourrait s'avérer être un marqueur, pour les mis n ° 6, vol. 7, juin1"uil/et 91hépatites chroniques C , de la réponse anatomique de la fibrose au traite ment par l 'interféron. Les retombées potentielles de ces constatations peu vent être mesurées , lorsque l ' on sait que, pour certains·, l'hépatite aiguë C évoluerait vers l 'hépatite chronique chez 50 % des patients, 1 sur 5 de ces derniers évoluant eux-mêmes vers la cirrhose [2) .
[ 1 . Cas tilla A, et al. N Engl J Med 1991 ; 324 : 933-40 . )
( 2 . Schiff E . N Engl J Med 1 99 1 ; 324 : 987-8 . )
••• U n gène d e l'épilepsie myo clonique progressive sur le chromo some 2 1 . Des efforts considérables ont été faits pour identifier, parmi les épi lepsies, celles qui pourraient être d'ori gine génétique, et d'en rattacher le gène à un locus chromosomique . Un premie1 succès avait été obtenu en 1 989, assignant les convulsions béni gnes familiales néonatales au chromo some 20 sur son bras long (mis n ° 5, vol. 5, p. 349). Une seconde réussite est due à une équipe d'Helsinki (Finlande) dans un type plus grave, d'épilepsie myoclonique progressive baptisée maladie d ' Unverricht-Lundborg (MIM 25480) [ 1 ) , dont l'hérédité est récessive autosomique. Le travail [2) a porté sur 1 2 familles finlandaises, qui ont montré une liaison significative avec plusieurs marqueurs du bras long du chromosome 2 1 (lod score cumulé voisin de 1 0) . On peut ainsi localiser le gène entre 2 1 q 22 et qter. L'homo généité des cas finlandais est totale. Plusieurs voies de recherche sont ainsi ouvertes : les épilepsies survenant dans d'autres ethnies avec des symptômes similaires ont-elles la même origine génétique ? Les syndromes voisins, mais classés jusqu'à présent sous d'autres noms, sont-ils ou non généti quement identiques ou apparentés ? Un autre problème important est évi demment l 'isolement du gène, situé dans un environnement génique (par tie distale du 2 1 ) où déjà d'autres gènes importants ont été localisés.
[ 1. McKusick V A. Mendelian inhe ritance in man, 9th ed. Baltimore : Johns Hopkins Press, 1 990 ; 1 364-5 . ) [ 2 . Lehesjoki AE, et al. Proc Natl Acad Sei USA 1 99 1 ; 88 : 3696-9 . )
••• Des récepteurs orphelins qui retrouvent leurs origines : identifi cation des récepteurs A l ct A2 de l'adénosine. Les récepteurs de l ' adé nosine sont de deux types, A l et A 2 , l argement dist ribués d an s le système nerveux central et périphérique [ 1 ] . Leur distinction était j usqu ' à ce jour p u r e m e n t p h a r m a c o l o g i q u e , l e s récepteurs A l inhibant l ' adénylate cyclase (très probablement par le relais d 'une protéine Gi) alors que les récepteurs A2 l ' activent , selon toute évidence par l ' intermédiaire d ' une protéine G s . On considè re que les récepteurs A 1 sont une classe essen tielle de récepteurs inhibiteurs dans le cerveau , et l ' adénosine pourrait jouer u n i mportant rôle anticonvul
sivant endogène. La caféine et l a théophylline sont des antagoni stes puissants des récepteurs de 1 ' adéno sine , leurs actions centrales et péri phériques étant probablement dues avant tout à cet effe t . C . M aenhaut et al. [ 2 ] , ainsi que F . Li bert , S . Schiffm ann et al. [ 3 ] , des équipes de G. Vassart , J. E. Dumont et J. J. Vanderhaegen , à l ' Un iversité libre de Bruxelles (Belgique) viennent d ' identifier deux de leurs récepteu rs couplés aux G - p r o t é i n e s , restés jusque-là orphelins, aux récepteurs A l e t A2 de l ' adénosine. Rappelons que l 'équipe de Gilbert Vassart, d an s le b u t d e cloner l ' ADNe du récepteur de la TSH , avait réalisé des amplifi cations par P C R d ' A D N génomique et d'ADNe en utilisant comme amor ces des oligonucléotides correspon dant à des régions très conservées des gènes codant pour la superfamille des récepteurs couplés aux G-protéines, possédant tous la structure caractéris t ique des sept passages transmembra naires (mis n ° 2, vol. 6, p. 1 66 et [4]). Cette stratégie permit de cloner, outre l e récepteur de l a TSH , d ' autres récepteu rs dont les l i gands restaient mystérieux. L 'expression du clone RDC8 dans diverses cellules entraînait une accumulation d ' A M Pc sans ajout d ' aucun l igand potentiel , ce qui faisait supposer que le l i gand du récepteur pouvait être u ne molé cule ubiquitairement produite par les - cellules, telle l ' adénosine. Cette
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thèse fut aisément confirmée ; il fut de plus démontré que le messager RDC8 était particulièrement détecté dans le cerveau au niveau de neuro nes du striatum, comme une espèce de récepteur A2 à forte affinité pour l ' adénosine [ 5 ] . Le messager reconnu par un autre clone , RDC 7 , était en revanche particulièrement abondant au niveau des structures corticales du cerveau , mais était retrouvé aussi dans nombre d 'organes périphéri ques. Cette répartition et les simili tudes de séquence entre les clones RDC8 et RDC 7 firent supposer que ce dernier pouvait coder pou r le récepteur A 1 , ce qui fut là encore démontré par l ' util isation d ' agonistes (inhibant l ' adénylate cyclase) et de radioligands spécifiques [ 3 ] . Cette double découverte est importante pour au moins deux raisons. Premiè rement, l ' i ntérêt physiologique et pharmacologique des récepteurs de l ' adénosine qui vont faire maintenant l ' objet d ' intenses recherches destinées à identifier des agonistes ct des anta gonistes très spécifiques et puissants qui pourraient avoir des indications en thérapeutique humaine . Deuxiè mement , la démonstration éclatante de la valeur heuristique de la démar che de Gilbert Vassart et de ses col lègues , qui a d 'ores et déjà about i à l ' identification d ' une demi-douzaine de récepteurs dont la m ajonte demeurait élusive par les autres approches expérimentales.
[ 1 . Da val J L . médecine/sciences 1 987 ; 3 : 1 38-42 . ]
[ 2 . M aenhaut C , et al. Biochim Biophys Res Commun 1 990 ; 1 7 3 : 1 1 69-78 . ]
[ 3 . Libert F , et al. Embo J 1 9 9 1 (sous presse). ]
[ 4 . V assart G , et al. médecine/sciences
1 990 ; 6 : 985-90 . ]
[ 5 . Schiffmann S, et al. Brain Res
1 990 ; 5 1 9 : 333-7 . ]
••• Transcription ct méthyla
tion. Ainsi que Bert rand Jordan l ' a récemment rappelé dans ces colon nes [ 1 ] , il existe u ne corrélation entre
la méthylation sur des cytosines de régions riches en dinucléotides C pG (îlots CpG ou encore îlots HTF) et l ' absence de t ranscription de gènes . L ' hypothèse que les sites de fixation de facteurs de t ranscription perdent leur affinité pou r leurs l i gands lorsqu'ils sont méthylés pouvait a
priori être proposée pour expliquer
l ' effet de l a méthylation sur la trans c ription . De fait, cela a été observé dans certains cas , mais pas dans tou s . Ainsi , le facteur de transcrip t ion ubiquitaire Sp1 se fixe aussi bien à un site méthylé qu ' à un site déméthylé. De plus, de nombreux sites de fixation des protéines contrô lant la transcription sont dépourvus de d inucléotides CpG . Enfin, il a, dans certains cas, été démontré qu'un gène méthylé t ransféré dans une cellule est initialement normale ment transcrit puis s' inactive progres sivement. Cette dernière expérience suggérait t rès fortement qu'un com plexe doit se former entre le gène méthylé et des composants du milieu pour que l ' inactivation survienne. Dans une série d ' expériences faisant appel à la transcription in vitro, Boyce et Bird (Vienne , Autriche) viennent maintenant de montrer que l ' inacti vation de promoteurs méthylés était bien secondaire à la fixation , à leur niveau , d ' u ne protéine [2] qui pour r a i t ê t re i d e n t ique au facteur MeCP - 1 dont il avait été montré en 1 989 qu ' il se fixe à des sites méthy lés quelle que soit leur séquence pré cise [ 3 ] . Des expériences supplémen taires sont néanmoins indispensables pour indiquer si ce mécanisme est général, notamment s ' il intéresse aussi bien les promoteu rs très riches en d i n u cléotides C p G , souve n t d 'expression ubiquitaire, que les pro moteurs des gènes dont l 'expression est spécifique de la différenciation tis sulaire , souvent beaucoup moins riches en de tels motifs.
[ 1 . Jordan BR. médecine/sciences 1 99 1 ; 7 : 1 53 -6 1 . ]
[ 2 . Boyce J , Bird A . Cell 1 99 1 ; 64 : 1 1 23-34 . ]
[ 3 . Meeham RR, et al. Cell ! 989 ; 58 : 488-507 . ]
••• Facteurs transcriptionnels : pourquoi pas des ARN ? Le monde de 1 'ARN, supposé avoir été le seul en une phase très précoce de l'appa rition de la vie sur la Terre, a déci dément de beaux restes. Les ARN, sous forme de nucléoprotéines, inter viennent en effet dans de très nom breux phénomènes tels que 1' épissa ge des ARN, leur polyadénylation, la traduction protéique, la synthèse des télomères et, dans certaines espèces, la sécrétion des protéines. Nous avons rapporté , dans un récent numéro de médecine/sciences, que des oncogènes et des anti-oncogènes sont eux-mêmes des nucléoprotéines (mis n ° 5, vol. 7, p. 514). A la fin des années 1 960 et au début des années 1970, avant même que l'on parlât du monde de l'ARN, l 'on n'avait pas rejeté a priori l'hypothèse que les fac teurs de transcription que l'on com mençait à étudier pussent être des ARN, cette éventualité étant laissée ouverte par la prudente utilisation du terme « facteur "· Il s'avéra par la
suite que tous les < < facteurs >> de transcription étaient des protéines . . . jusqu'en avril 1 99 1 . L'équipe de A. U . Sprague (Eugène, OR, USA) vient en effet d'apporter de très forts arguments en faveur d'une interven tion de l'ARN dans l'initiation de la transcription d'un gène du ver à soie (Bombyx mari) [ 1 ) . L. S. Young et al. ont en effet isolé quatre fractions nécessaires à la transcription de gènes de cet organisme par l'ARN polymé rase III : les trois premières dénommées TFIIIB , TFIIIC et TFIIID (transcription factor dependent on RNA polymerase III) - ont déjà été amplement caractérisées dans d'autres organismes, de la levure au mammifère. La quatrième fraction fut appelée TFIIIR ; elle avait la propriété de résister à tous les agents dégradant les protéines (protéases, extraction au phénol en présence de détergents, dénaturation thermique), mais d'être, en revanche, sensible aux nucléases, qu 'il s'agisse de la nucléase de micrococcus ou de ribonu cléases. La nature de 1 'ARN actif présent dans la fraction TFIIIR n'a pu être précisée, ce qui nécessite
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encore une certaine prudence quant à l'interprétation de ces résultats. Si l'hypothèse de K. U. Sprague et de ses collègues se confirmait, peut-être la détermination de la structure de l' ARN actif permettrait-elle d'en pré ciser la fonction. Il pourrait s'agir d'une action catalytique, du type ribozymatique ; d'un rôle plus struc tural ; ou encore d'une fonction très spécifiquement liée aux particularités de la transcription par l' ARN poly mérase III. Celle-ci a en effet la caractéristique de transcrire des gènes au milieu desquels sont localisés des facteurs d 'initiation de la transcrip tion. L'on n'a jamais très bien com pris comment cette fixation des fac teurs de tni.nscription était compati ble avec des passages répétés de molécules d' ARN polymérase III synthétisant, souvent de manière intense, des molécules d 'ARN. L'on pourrait supposer que 1 'ARN de la fraction TFIIIR constitue un lien permettant au facteur de transcrip tion de s'écarter au passage proces sionnaire des molécules d' ARN poly mérase III, tout en restant à proxi mité de leur site de fixation, prêt à s'y refixer dès que possible.
[ 1 . Young LS, et al. Science 1 99 1 ; 252 : 542-6.)
••• Une nouvelle cycline impli quée dans un cancer humain. Christian Bréchot et son équipe ont rapporté, il y a un peu plus d'un an, l'observation d'un hépatocarcinome humain dans lequel le génome du virus de 1 'hépatite B était intégré à l'intérieur d'un gène de cycline A (mis n ° 3, vol. 6, p. 306). Les cycli nes sont une famille de protéines dont l ' abondance varie au cours du cycle cellulaire et qui forment des complexes avec la protéine kinase p34 cdc2, complexe nécessaire à son activation. La cycline B intervient au niveau de la mitose, la cycline A interviendrait à un stade légèrement antérieur, peut-être la synthèse d'ADN , d'autres cyclines, dites G 1 cyclines, seraient spécifiques d u point start de la phase G 1 , point
correspon-dant au déclenchement du processus de division cellulaire [ 1 ] . Une équipe de Boston (MA, USA) vient main-tenant de décrire un nouveau mem bre de cette famille de cyclines inté ressé par un réarrangement chromo somique caractéristique de certaines formes de tumeurs parathyroïdiennes bénignes . Ce gène , dénommé PRADJ, est localisé en 1 1 q 1 3 . L'abondance du messager PRADJ
varie considérablement au cours du
�
cycle cellulaire, la protéine pouvant �
former des complexes avec p34'd'2 et
en stimuler l'activité kinasique ;
tou-tes caractéristiques rapprochant effec-tivement PRADJ des cyclines con-nues. Quoique très différentes, les séquences de PRADJ et des autres cyclines montrent certaines similitu des au niveau d'acides aminés très conservés [ 2 ] . La place précise de
PRADJ dans le contrôle du cycle
cel-lulaire reste à déterminer, de même que reste à administrer la preuve de son implication dans le processus tumoral. Le mode d 'activation de PRADJ rend cependant cette impli-cation très probable . Il existe au
niveau des tumeurs parathyroïdiennes des malades concernés une inversion du chromosome 1 1 , juxtaposant le enhancer du gène de 1 ' hormone parathyroïdienne, en 1 1 p 1 5 , au gène PRADJ, en 1 1 q 1 3 . Il est probable
que le enhancer spécifique de la diffé-renciatiOn parathyroïdienne active l'expression de PRADJ, de la même manière que le gène mye transloqué dans les loci des gènes d'immunoglo buline devient hyperactif au niveau des cellules lymphocytaires B qui sont ainsi cancérisées . PRADJ , qui est normalement exprimé à un faible niveau dans tous les tissus, est très
fortement activé dans les tumeurs parathyroïdiennes. Dans l'exemple décrit par Christian Bréchot, c'est l 'insertion du génome d'HBV qui
représenterait 1 'événement activateur
de l'expression de la cycline A . On
sait aussi que la cycline A humaine
peut s'associer avec le produit du gène transformant adénoviral ElA [ 3 ) . Il existe donc maintenant un faisceau d'arguments faisant des cyclines des oncogènes potentiels.
- [ 1 . Dorée M . médecine/sciences 1 990 ; 6 : 8-9 . ]
6 3 6
[ 2 . Motokura T, et al. Nature 1 991 350 : 5 12-5 . ]
[3. Giordano A , et al. Oncogene 1991 6 : 48 1 -5 . ]
••• Des souris transgéniques pour tester in vivo l'effet de carci nogènes chimiques. Au cours des dix dernières années, des centaines de lignées de souris transgéniques exprimant des oncogènes dans divers tissus ont été produites et massive ment utilisées pour étudier 1 ' histoire naturelle des cancers produits. Dans certains cas, 1 'expression de l' onco gène ne fait qu'augmenter légèrement l'incidence de tumeurs qui survien nent de toute façon tardivement. C 'est le cas chez les souris transgé niques exprimant 1 'oncogène pim-1 dans les lymphocytes . De tels modè les ont été largement utilisés pour analyser les effets de coopération entre oncogènes, identifier les événe ments successifs qui, ajoutés à 1 'expression de pim-1, conduisent à la transformation et réaliser des tests de carcinogènes chimiques in vivo (mis n ° 1, vol. 6, p. 75). La sensibilité de
ces tests vient d 'être précisée par M. Breuer et al. (CX, Amsterdam, Pays-Bas) [ 1 ] , les auteurs des premiè res investigations sur le sujet. Pour ce faire, ils ont comparé, en fonction de la dose de N-éthyl-N-nitroso-urée (ENU) administré e , l ' incidence d'apparition de tumeurs lymphoïdes chez des souris non transgéniques et chez des souris transgéniques expri mant pim-1 dans les lymphocytes. Alors que 200 mg/kg d 'ENU sont nécessaires pour voir apparaître des lymphomes chez 45 % des souris normales, 1 5 mg/kg suffisent pour entraîner 1' apparition de lymphomes chez 70 % des souris transgéniques pim-1. Même à des doses bien infé rieure s , comprises entre 4 et 0,1 mg/kg, 20 % des animaux trans géniques développent des lympho mes. Comme c'est le cas dans les tumeurs induites chez ces animaux après infection par le virus MuL V (mis n ° 6, vol. 5, p. 42), une hyperex
pression de c-myc est très fréquem ment retrouvée, ras étant aussi
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primé dans 1 0 % des cas, confirmant le rôle de ces oncogènes comme coo pérateurs préférentiels dans la trans formation favorisée par l 'expression de pim-1. En suivant une approche
similaire, T. Dragani a al. en 1 989
(Institut Pasteur) [2] et S . Sell et al. (Houston, TX, USA) [3] ont testé l'effet d'hépatocarcinogènes tels l'afla toxine, la diéthylnitrosamine (DEN) et le p-diméthylaminoazobenzène, sur le développement de tumeurs indui tes par l'accumulation de protéine pré-S1 du virus de l'hépatite dans le foie de souris transgéniques. Dans ce cas, les lésions induites par la surex pression de la protéine d'enveloppe du virus entraînent des réactions inflammatoires et des processus chro niques de régénération qui placent un grand nombre d'hépatocytes dans une situation favorable à la transfor mation. L'administration de carcino gènes qui, chez la souris normale ne provoquent pas 1 ' apparition de tumeurs, en favorise l 'émergence chez les souris transgéniques HBs, qui constituent donc des modèles per mettant de tester avec une haute sen sibilité le caractère carcinogène de diverses molécules.
( 1 . Brauer M, et al. Cancer Res 199 1 ; 5 1 : 958-63 . ]
[2. Dragani T , et al. Carcinogenesis 1 989 ; 1 1 : 953-6. ]
[3. Sell S, et al. Cancer Res 199 1 ; 5 1 : 1 278-85. ]
••• Vers le gène de la résistance
à la chloroquine de Plasmodium Jal ciparum. La résistance à la chlora quine de Plasmodium jalciparum, l'agent des formes graves du palu disme, s'étend dangereusement à tra vers le monde [ 1 , 2 ] . Le mécanisme de cette résistance n'est pas encore connu avec précision ; l'existence d'une extrusion active du produit hors du parasite, mettant en jeu une pompe spécifique, a été suggérée. L'effet du vérapramil, capable de res taurer la sensibilité à la chloroquine de souches résistantes de Plasmodium, est en faveur d'un tel mécanisme. Le vérapramil est, en effet, également capable d 'augmenter la sensibilité à des produits cytolytiques de cellules cancéreuses exprimant le phénotype
MDR (multi-drug resistance) dont la molécule responsable est une glycopro téine membranaire qui joue le rôle de pompe refoulante de ces agents cyto toxiques. Une équipe du NIAID (National lnstitute of Allergy and Injectious Diseases, Bethesda, MD, USA) [3] vient de montrer que le phénotype de résistance chez l'agent du paludisme était porté par un gène unique loca lisé sur le chromosome 7 . Ce résultat a été obtenu par des expériences clas siques apparentées à ce que l'on appelle couramment la génétique inverse. Un mélange de parasites sen sibles et résistants fut introduit dans des moustiques qui infectèrent ensuite un chimpanzé. L'étude de plusieurs globules rouges isolés permit de sépa rer les parasites issus du croisement des formes parentales . En moyenne, 8 des 1 6 parasites contenus dans cha que globule rouge était résistants, 8 étant sensibles . Aucune forme inter médiaire n'était retrouvée. Ces résul tats témoignaient donc de l'existence d'un gène unique qui fut localisé au niveau du chromosome 7 grâce à l'uti lisation de polymorphismes de restric tion. A l'heure actuelle, le gène de résistance a pu être assigné à un frag ment d'environ 400 000 paires de bases de 1 'ADN de ce chromosome 7 . Une marche sur l e chromosome va maintenant être entreprise pour par venir au gène lui-même. Cette recher che devrait permettre d'aboutir à la caractérisation du gène de résistance et de son produit protéique, et ainsi à 1 'élucidation des mécanismes de cette résistance. Les conséquences de cette recherche pourraient être la mise au point de médicaments inhibiteurs spécifiques de la molécule responsable de la résistance à la chloroquine, agis sant comme le fait probablement le vérapramil mais sans la toxicité de ce dernier produit qui est aussi un inhi biteur des canaux calciques et a donc de très nombreux effets secondaires.
[ 1 . Gentilini M . médecine/sciences 1 989 ; 5 : 7 1 6-7 .]
[2. Moreau S . médecine/sciences 1989 ; 5 : 729-3 5 . ]
[3 . Brown P . New Scientist 1 9 9 1 ; 1 30 : 20.]
