Une nouvelle étude a révélé plus de 200 enzymes métaboliques attachées directement à l'ADN humain à l'intérieur du noyau cellulaire, remettant en question les conceptions traditionnelles des processus cellulaires. Ces enzymes forment des motifs uniques dans différents tissus et cancers, décrits comme une « empreinte métabolique nucléaire ». La découverte suggère des liens entre le métabolisme et la régulation génique qui pourraient influencer le développement et le traitement du cancer.
Les scientifiques ont identifié plus de 200 enzymes métaboliques liées à la chromatine, l'emballage de l'ADN, au sein du noyau cellulaire humain. Cette découverte, publiée dans Nature Communications le 9 mars 2026, montre que des enzymes généralement associées à la production d'énergie dans les mitochondries sont présentes dans le noyau dans divers types cellulaires. nnL'équipe de recherche, dirigée par le Dr Sara Sdelci au Centre for Genomic Regulation, a utilisé une technique pour isoler les protéines attachées à la chromatine. Ils ont analysé 44 lignées cellulaires cancéreuses et 10 types cellulaires sains provenant de dix tissus. Environ 7 % des protéines liées à la chromatine étaient des enzymes métaboliques, indiquant un potentiel « mini-métabolisme » dans le noyau. nnLes motifs de ces enzymes varient selon le tissu et le type de cancer. Par exemple, les enzymes impliquées dans la phosphorylation oxydative, un processus clé de génération d'énergie, étaient communes dans les cellules de cancer du sein mais absentes dans les cellules de cancer du poumon. Cette tendance s'est confirmée dans les échantillons de tumeurs de patients, soulignant un métabolisme nucléaire spécifique aux tissus. nn« Nous traitions le métabolisme et la régulation du génome comme deux univers séparés, mais notre travail suggère qu'ils communiquent l'un avec l'autre, et les cellules cancéreuses pourraient exploiter ces échanges pour survivre », a déclaré le Dr Savvas Kourtis, premier auteur de l'étude. nnDes expériences ont révélé que certaines enzymes, telles que celles impliquées dans la synthèse et la réparation de l'ADN, s'agglutinent près de la chromatine endommagée pour aider à la réparation du génome. L'enzyme IMPDH2, par exemple, soutient la stabilité du génome lorsqu'elle est dans le noyau mais affecte des voies différentes dans le cytoplasme. nn« Beaucoup de ces enzymes synthétisent des blocs de construction essentiels de la vie, et leur localisation nucléaire est associée à la réparation de l'ADN », a noté le Dr Sdelci. « Leur présence dans le noyau peut donc façonner directement la réponse des cellules cancéreuses au stress génotoxique, une caractéristique de nombreux traitements chimiothérapeutiques. » nnL'étude soulève des questions sur la manière dont les grandes enzymes pénètrent dans le noyau malgré les restrictions de taille aux pores nucléaires, et sur le fait de savoir si toutes les enzymes observées y sont actives. Les chercheurs suggèrent que ce métabolisme nucléaire pourrait expliquer les réponses variables des cancers aux thérapies ciblant le métabolisme ou la réparation de l'ADN, potentiellement pour informer les diagnostics et traitements futurs.
