Auteur(s) : Christian-Jacques Larsen

Dans un premier temps, les auteurs ont montré que la surexpression de WRN dans des lignées lymphoblastoïdes B immortalisées par le virus d’Epstein̴Barr est toujours associée à une surexpression constitutive de c-myc et de Max, son partenaire. Dans une lignée B où le gène c-myc était placé sous promoteur inductible (ou réprimable), l’induction de c-myc provoquait invariablement une surexpression de WRN. Cette stimulation est directe ainsi que le montraient des expériences où le gène c-myc avait été fusionné au récepteur aux œstrogènes qui peut être stimulé par le 4-hydroxytamoxifène (4-OHT). En présence d’OHT dans le milieu de culture, WRN était stimulé et cette stimulation résistait à la présence d’un inhibiteur de protéines (cycloheximide), ce qui indique que cette stimulation de WRN par c-myc ne requiert pas de synthèse protéique. Par ailleurs, une liaison directe de c-myc au promoteur de WRN a pu être démontrée. 

Le point le plus intéressant du travail est la démonstration expérimentale qu’en l’absence d’une protéine WRN fonctionnelle, la surexpression de c-myc induit l’entrée des cellules en sénescence réplicative. C’est donc un premier argument en faveur d’un effet négatif de WRN sur la sénescence induite par une surexpression de c-myc dans un contexte cellulaire normal. Cet état de sénescence bloque les cellules principalement en G₁ et s’accompagne de niveaux abondants de p16^INK4a, l’inhibiteur de pRB et de p53. On notera en passant que la perte de la sénescence des cellules humaines (autrement dit l’immortalisation) requiert l’inactivation de la voie RB et de la voie p53, alors que, chez la souris, l’inactivation de la seule voie p53 est requise [2]. À noter également que le gène humain p14^ARF n’est pas stimulé dans ces conditions, ce qui va dans le sens que la protéine ARF humaine n’est pas nécessaire à l’entrée en sénescence alors que son homologue murine (p19^ARF) l’est. 

Ces résultats ont été confirmés par le recours à un ARNi WRN qui entraîne une disparition de l’expression du gène dans un contexte de surexpression de c-myc. Alors que l’expression de WRN était quasi nulle, les cellules étaient stoppées dans leur prolifération en dépit des niveaux élevés de c-myc qui auraient dû induire une prolifération continue. L’état de sénescence de ces cellules a été confirmé par l’expression d’une β-galactosidase spécifique de l’état de sénescence. Le modèle intégrant ces données est le suivant : dans des fibroblastes humains normaux dotés d’une activité télomérase normale, la surexpression de c-myc, d’une part induit une prolifération accrue et une instabilité génétique concomitante, et d’autre part stimule WRN. Ce dernier, en vertu de sa fonction réparatrice de l’ADN, atténue fortement l’instabilité génétique et interdit donc l’entrée de ces cellules en sénescence. 

La combinaison du blocage de l’entrée en sénescence et de la pression proliférative imposée par c-myc est une situation qui facilite la tumorigenèse. À l’inverse, les fibroblastes de patients souffrant du syndrome de Werner (où des fibroblastes normaux chez lesquels WRN a été éliminé par ARNi) possèdent une instabilité génétique accrue et un faible potentiel prolifératif. Confrontées à la pression proliférative imposée par c-myc, ces cellules vont entrer en sénescence. 

À partir de ce modèle mécanistique, une prédiction intéressante a été émise par les auteurs du travail : les cancers apparaissant chez les patients présentant un syndrome de Werner ne devraient pas inclure ceux chez lesquels c-myc est surexprimé (lymphome de Burkitt, lymphomes diffus de type B, carcinomes du sein et de la prostate). De fait, les tumeurs trouvées chez ces patients sont des ostéosarcomes, des cancers de la thyroïde, des leucémies n’impliquant pas c-myc dans leurs remaniements chromosomiques, etc. En outre, il existe des modèles de transgenèse murine où le transgène c-myc est placé sous le contrôle d’un élément Eµ qui cible vers la lignée lymphoïde B. Selon le modèle précité, le développement de ces lymphomes devrait être supprimé par l’absence de WRN qui induirait l’entrée en sénescence. 

On voit donc, à la lumière de ces résultats, qu’il existe en cancérologie des situations où la combinaison de certains gènes interactifs (couple c-myc surexprimé/WRN normal) peut induire un processus tumorigène et que la disparition d’une protéine WRN fonctionnelle dans ce couple peut induire un autre type de tumeurs.

Références

1. Grandori C, Wu KJ, Fernandez P, et al. Werner syndrome protein limits MYC-induced cellular senescence. Genes Dev 2003 ; 17 : 1569-74.

2. Hahn WC, Weinberg RA. Modelling the molecular circuitry of cancer. Nature Cancer Rev 2002 ; 2 : 331-41.