Une conséquence génétique (moléculaire) de l’anomalie chromosomique

Une conséquence génétique (moléculaire) de l’anomalie chromosomique

1 - Localisation chromosomique des gènes ABL et BCR

Durant les années 1980 les chercheurs ont étudié les conséquences de la translocation réciproque 9-22 sur la constitution génétique de ces chromosomes. Ils ont ainsi identifié certains des gènes présents sur ces chromosomes et notamment les gènes ABL et BCR dont la localisation chromosomique est indiquée sur la figure suivante.

2 - Les données de l'hybridation in situ

Le problème est de savoir si le gène ABL se retrouve sur le chromosome Philadelphie par suite de la translocation réciproque 9-22. Pour cela, la technique d'hybridation in situ mise au point dans les années 70 a été utilisée. Elle permet de repérer des gènes bien déterminés au sein d'une cellule même si elle n'est pas en division. Son principe consiste à utiliser une sonde nucléique associée à une substance fluorescente capable de s'hybrider avec une séquence spécifique de l'adn d'une cellule. Dans cette expérience on a utilisé deux sondes l'une spécifique de ABL,(fluorescence rouge)  l'autre de BCR (fluorescence verte). Le résultat est illustré ci-dessous. 

D'après : A Novel four-way complex variant translocation involving chromosome 46, XY, t(4;9; 19;22)(q25:q34;p13.3;q11.2) in a chronic myeloid leukemia patient. M. Assif et al. Front Oncol, v.6; 2016

Les résultats sont fournis pour 6 noyaux de cellules interphasiques.

A partir de ces observations d'hybridation in situ les chercheurs ont proposé la localisation suivante:

 3 - Les données des séquences

Les chercheurs ont découvert dans les cellules leucémiques la présence d'un ARN messager non présent dans les cellules normales. Ils ont déterminé la séquence de cet ARN messager et de la protéine qu'il code. Ils ont comparé cette séquence avec celles des protéines codées par les gènes ABL et BCR.

Fichier BCRABL-BCR-ABL.edi

A partir de la comparaison de la protéine BCR puis de ABL avec BCRABL (alignement avec discontinuités et dotplot) on peut discuter de la validité de la représentation précédente du chromosome Philadelphie.

Les données expérimentales

• En 1990, une équipes de chercheurs a  utilisé un protocole expérimental ayant pour objectif de tester l’hypothèse suivant laquelle la protéine de fusion BCR-ABL est  bien la cause de la cancérisation des cellules souches sanguines chez les patients atteints de LMC.
  
  Le principe du protocole expérimental est le suivant :
  
  - ils ont irradié des souris d’une lignée bien définie de manière à détruire toutes les cellules souches de la moelle des os ;
  - ils ont ensuite prélevé des cellules souches de la moelle osseuse de souris de la même lignée et ont inséré, à l’aide d’un rétrovirus non pathogène, le gène BCR-ABL humain dans le génome de ces cellules souches ;
  - Ils ont ensuite injecté ces cellules souches (au génome modifié) dans les souris irradiées.
  
  Cela  a permis la reconstitution de la moelle osseuse de ces souris.
• Ils ont réalisé la même expérience sur un autre lot de souris irradiées mais en injectant des cellules souches n’ayant pas incorporé le transgène BCR-ABL.
  
  La figure ci-dessous est celle d’un frottis sanguin observé chez les souris receveuses plusieurs semaines après la réalisation du protocole expérimental. Il est à comparer avec les frottis humains du document sur la LMC.

D'après : Induction of Chronic Myelogenous Leukemia in Mice by ie P210bcr/ab Gene of the Philadelphia Chromosome. GQ Daley, et al., Science 247, 1990.

 Caractéristiques de souris transgéniques par rapport à celles d'une souris normale

 D'après : Induction of Chronic Myelogenous Leukemia in Mice by ie P210bcr/ab Gene of the Philadelphia Chromosome. GQ Daley, et al., Science 247, 1990.