Une approche propre à la biologie des systèmes pour comprendre les maladies des cellules souches hématopoïétiques

Les cellules souches hématopoïétiques se divisent très souvent, ce qui conduit fréquemment à des mutations. Le cancer hématologique est néanmoins une maladie relativement rare chez l’être humain. Les scientifiques participant au projet MRD StemSysMed cherchent donc à identifier les facteurs contribuant à la prolifération de cellules sanguines ayant subi une mutation. 

Au cours de la production du sang, aussi appelée hématopoïèse, les cellules sanguines sont formées à partir de cellules précurseurs ou souches. Ce processus présente un des taux les plus élevés de formation, de division et en conséquence de mutation de toutes les cellules de notre corps. Le cancer hématologique n’est cependant pas le type de cancer le plus fréquent chez l’homme. La raison en est un système de contrôle extrêmement précis. Celui-ci prévient à différents niveaux de l’hématopoïèse une prolifération excessive de cellules et élimine les cellules précurseurs ou souches filles (dites clones malins) ayant subi une mutation. 

Un grand nombre de mutations susceptibles de conduire à un cancer hématologique ont été identifiées. Mais les processus ayant lieu avant qu’un clone soit en état de se multiplier suffisamment pour engendrer un cancer hématologique restent largement inconnus. Le projet MRD StemSysMed a pour but de recueillir des données et des connaissances sur cette phase précoce et de les modéliser systématiquement. Les chercheurs examinent tant des individus sains présentant une hématopoïèse normale ou clonale que des patients atteints de néoplasies myéloprolifératives. Cette maladie sert de modèle pour une maladie néoplasique, caractérisée par une prolifération incontrôlée de cellules sanguines. 

Identification des facteurs conduisant à la prolifération de clones

Aujourd’hui, on sait déjà que l’abondance et la détectabilité de mutations dans les cellules hématopoïétiques augmentent avec l’âge. Infections, inflammations et autres facteurs de stress sont également susceptibles d’influencer le nombre et la fréquence des mutations. Le projet StemSysMed vise à examiner les répercussions de tels facteurs supplémentaires sur le profil de mutation et sur la présence de clones lors de l’hématopoïèse. 

Moyennant une approche propre à la biologie des systèmes et en se servant de néoplasies myéloprolifératives comme exemple, les chercheurs observeront le développement de la maladie, tant dans un modèle murin que dans des cellules primaires de patients souffrant de cette affection. Le but est d’identifier les facteurs permettant au clone de proliférer au point de déclencher la maladie. Le développement de néoplasies myéloprolifératives s’explique-t-il simplement par le fait qu’une cellule précurseur ou souche acquiert une mutation essentielle de taille à provoquer un cancer? Ou bien les mutations oncogéniques sont-elles relativement fréquentes, mais ne conduisent à un cancer hématologique que lorsque certains facteurs externes supplémentaires sont présents? Les chercheurs se serviront de modèles mathématiques pour tester ces hypothèses.

Mis à jour en juillet 2015