La revue Science Translational Medicine a publié un article remettant en question les résultats de plus de 1 000 études scientifiques sur les tumeurs cérébrales. Nous parlons d'expériences réalisées avec des cellules isolées de gliome il y a 50 ans. Il s'est avéré que ces cellules proviennent en fait d'une source complètement différente.
De nombreuses recherches médicales et biotechnologiques sont menées sur des cultures cellulaires. Ils sont initialement obtenus à partir de cellules isolées de tissus humains, animaux et végétaux. Par exemple, HeLa est une lignée cellulaire de cancer du col de l'utérus d'une femme nommée Henrietta Lacks, décédée en 1951. Il est toujours utilisé en pharmacologie pour tester de nouveaux types de médicaments. Grâce à des enzymes spéciales, les HeLa sont pratiquement immortelles et peuvent se diviser autant de fois qu'elles le souhaitent, ce qui rappelle beaucoup les organismes des films de science-fiction. Au fil des ans, les cellules cancéreuses ont évolué et certains scientifiques les réfèrent même à une nouvelle espèce.
Les chercheurs utilisent souvent les lignées fournies par le référentiel ATCC (American Type Culture Collection) et d'autres banques de cultures cellulaires. De plus, diverses souches de micro-organismes et produits biologiques sont stockés dans les réfrigérateurs de ces organisations. La collection ATCC comprend plus de 3000 lignées cellulaires humaines et animales, 1200 hybrides (hybrides de cellules immunitaires et cancéreuses), 4000 virus végétaux et animaux, ainsi que des protozoaires, des levures et des champignons.
La lignée U87MG, peut-être l'une des cultures cellulaires les plus couramment utilisées dans la recherche, est une cellule isolée d'un gliome humain. C'est la tumeur cérébrale la plus courante. Les scientifiques ont saisi l'U87MG d'un patient de 44 ans et il est stocké à l'ATCC depuis. Dans la base de données des publications scientifiques PubMed, vous pouvez trouver plus de 1700 articles (dont 200 en 2015) consacrés à la recherche de cette culture.
Des chercheurs d'un laboratoire de l'Université d'Uppsala en Suède, après avoir longtemps étudié l'U87MG, se sont interrogés sur l'authenticité de la culture contenue dans l'ATCC. En d'autres termes, les scientifiques soupçonnaient que le matériel initialement isolé de la tumeur, et l'U87MG obtenu par les médecins et les biologistes du dépôt, étaient des cellules de différentes sources. Si tel est le cas, les résultats de nombreux travaux scientifiques seront menacés. Ceux-ci comprennent des essais de divers médicaments qui inhibent la croissance du gliome. Il est difficile d'imaginer à quel point une telle erreur aurait pu ralentir la recherche d'un remède qui pourrait sauver les personnes atteintes de tumeurs cérébrales.
Pour découvrir la véritable origine de la lignée, les scientifiques ont utilisé une approche appelée empreinte ADN. L'essence de la méthode réside dans le fait que la séquence de nucléotides (éléments constitutifs de l'ADN) dans le génome de chaque organisme vivant est unique et peut être utilisée pour établir une relation génétique. Les scientifiques analysent généralement de courtes répétitions en tandem (également appelées microsatellites) - de petits morceaux d'ADN (de 2 à 5 nucléotides de long) qui se répètent les uns après les autres cinq à 50 fois.
Cellules HeLa
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Image: Instituts nationaux de la santé
Les chercheurs ont comparé de courtes répétitions en tandem dans des cultures de cellules U87MG conservées à l'Université d'Uppsala (où la lignée a été isolée pour la première fois) et ATCC. Il a été constaté que 12 répétitions sur 14 présentent des différences, ce qui indique que les deux versions de la lignée cellulaire de gliome n'ont pas d'origine commune. Les scientifiques ont en outre analysé 19 autres lignées cellulaires qui ont été utilisées dans leur laboratoire pour la recherche sur les tumeurs cérébrales, et aucune d'entre elles ne correspondait à l'U87MG d'origine.
Ayant ainsi prouvé que la culture cellulaire commerciale n'avait rien à voir avec la tumeur dont elle aurait été isolée, les biologistes ont décidé de déterminer la véritable source de la lignée. Ils ont examiné des bases de données qui stockent des informations sur diverses lignées de cellules cancéreuses. Ils se sont demandé si d'autres cultures avaient un profil d'expression génique similaire. Ce dernier est entendu comme le contenu dans la cellule des produits de gènes actifs (ces produits sont des molécules d'ARN formées au cours du processus de transcription). Pour cette tâche, les scientifiques ont utilisé l'Encyclopédie des lignées cellulaires cancéreuses (CCLE), qui décrit 1036 lignées différentes isolées à partir de tumeurs du cerveau, du sein, des intestins et d'autres tissus et organes.
Gliome
Image: Christaras A
Il s'est avéré que la lignée cellulaire U87MG appartenant à l'ATCC correspond à la culture isolée d'une tumeur du système nerveux central. La confusion est probablement due à une contamination croisée avec d'autres matières biologiques.
Ce n'est pas la première fois que les scientifiques sont confrontés au problème de la mauvaise utilisation des lignées cellulaires. Certaines revues médicales et biologiques insistent pour que les cultures utilisées dans les articles scientifiques publiés soient testées. La nature oblige les auteurs à effectuer des analyses ADN. Cependant, dans certains cas, comme l'ont montré les biologistes, il est nécessaire de disposer d'informations sur le profil génétique du tissu d'origine. Les scientifiques appellent à s'éloigner des lignées commerciales telles que l'U87MG au profit de cellules de gliome éprouvées cultivées dans des conditions appropriées.
Alexandre Enikeev
