Dans le monde, environ un enfant sur 700 nait porteur de trisomie 21, avec trois chromosomes 21 au lieu de deux dans son ADN. En plus de modifications morphologiques et d’un retard cognitif, les personnes porteuses de trisomie 21 presentent egalement un risque beaucoup plus eleve de developper une leucemie, de l’ordre de 150 fois celui d’une personne sans trisomie.
Pour la premiere fois, une etude vient de comprendre quel mecanisme unit les deux maladies. La presence du chromosome 21 supplementaire altere la facon dont l’ADN est empaquete dans les cellules, ce qui deregle certains genes, revelent des travaux dans la revue Nature. C’est cette deregulation qui entraine l’apparition de la leucemie.
L’ADN abime par des molecules nocives
En tout, plus de 1,1 million de cellules de foetus porteurs de trisomie 21 ont ete sequencees. Les resultats montrent que les deregulations ne sont uniformes mais dependantes du type de cellule et de son environnement. Surtout, les chercheurs ont remarque qu’a l’interieur des cellules se trouvait un nombre tres eleve de mitochondries, des petites structures qui jouent le role de « centrale energetique » de la cellule. La production d’energie au sein des cellules est cruciale mais un surnombre de mitochondries peut endommager la cellule.
Cellule contenant des mitochondries (en vert). Credits: SCHMITT/BSIP/AFP
En effet, les mitochondries produisent ce qu’on appelle des « derives reactifs de l’oxygene« , qui s’averent nefastes pour l’organisme. « Ces derives reactifs de l’oxygene attaquent l’ADN car il s’agit de molecules hautement reactives et tres instables, qui cherchent a se stabiliser en interagissant avec d’autres molecules autour d’elle, comme l’ADN« , detaille aupres de Science and Future la Pr Ana Cvejic de l’Universite de Copenhague et auteure de ces travaux. En attaquant l’ADN, elles entrainent des mutations qui peuvent mener a la leucemie.
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Le mystere derriere les mitochondries
Pour l’instant, le surnombre de mitochondries reste un mystere. « C’est complique de savoir pourquoi les personnes porteuses de trisomie 21 possedent plus de mitochondries dans leurs globules rouges. Beaucoup de facteurs peuvent entrer en jeu. Cela pourrait etre du a une deregulation de certains genes mitochondriaux codes sur le chromosome 21. Cela peut aussi venir d’une dysfonction au niveau des mitochondries, ou peut-etre un melange des deux. »
Ce mecanisme desormais mis en lumiere ne permet toutefois pas, a ce stade, d’envisager de nouvelles therapies pour traiter les differents types de leucemie existants. « A horizon de cinq ans, on estime que le taux de survie de personnes porteuses de trisomie 21 et atteintes de leucemie myeloide aigue (les cellules qui normalement se developpent pour devenir des globules blancs deviennent cancereuses dans la moelle osseuse, ndlr) est de 80 a 90%« , explique le Pr Cvejic. La survie a cinq ans descend de 60 a 80% pour les personnes atteintes de leucemie lymphoblastique aigue (qui apparait dans les cellules souches du sang).
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L’equipe souhaite maintenant etudier plus en profondeur les liens entre les changements d’organisation de la chromatine, la structure dans laquelle l’ADN est empaquete, et l’apparition de mutations afin de mieux comprendre comment la leucemie se developpe.
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