Etude en microélectrophorèse capillaire de l'influence de produits naturels sur la réparation in vitro des cassures double-brin de l'ADN par recombinaison non-homologue

Les cassures double-brin de l'ADN, lésions parmi les plus létales pour les cellules, peuvent être la conséquence de processus d'origine aussi bien endogène (espèces réactives de l'oxygène, recombinaison Variable(Diversity)Joining, échanges meiotiques, etc) qu'exogène (radiations ionisantes, inhibiteurs des topoisomérases, composés radiomimétiques, etc). Une réparation incorrecte ou inexistante de ces cassures perturbe l'intégrité de l'ADN et peut mener à une instabilité génomique accompagnée, éventuellement, de mutations, de cancers ou de mort cellulaire. Parmi les mécanismes de reparation utilises par les cellules eucaryotes supérieures, la recombinaison non-homologue (Non Homologous End-Joining ou NHEJ) est le plus important. Etant donné la complexité du NHEJ et le grand nombre de proteins et cofacteurs impliqués, nous avons émis l'hypothèse que de nombreuses molecules naturelles, issues de plantes alimentaires et médicinales, sont susceptibles d'interférer avec ces mécanismes de réparation, soit en les activant, soit en les inhibant. L'influence de douze molécules naturelles, déjà étudiées pour leur possible rôle préventif ou thérapeutique du cancer, a été étudiée sur un protocole in vitro de NHEJ ; sont concernés dix flavonoïdes (apigénine, arbutine, baicaléine, chalcone, épicatéchine, génistéine, myricétine, naringénine, quercétine et sakuranétine), un polyphénol curcuminoïde (curcumine) et un dérivé de glucosinolate (indole-3-carbinol). Afin d'étudier le NHEJ en présence de produits naturels, nous avons adapté un protocole in vitro utilisant des plasmides comme substrat. Ces plasmides sont tout d'abord linéarisés au moyen d'enzymes de restriction, ensuite traités par un extrait nucléaire provenant soit de cellules prétraitées pendant vingt-quatre heures par une concentration non létale de molécule naturelle (déterminée par un test MTT), soit de cellules contrôle. Les protéines présentes dans les extraits « réparent » les plasmides linéarisés en les assemblant bout-à-bout, ce qui résulte en la formation d'oligomères de plasmides. Les produits de la réaction d'oligomérisation sont finalement séparés et quantifiés par microélectrophorèse sur puces (Bio-Rad Automated Electrophoresis System Experion®). Les résultats montrent un effet significatif, stimulateur ou inhibiteur de l'oligomérisation, pour dix des douze molécules testées. L'apigénine et la curcumine sont responsables de l'effet inhibiteur le plus prononcé, avec une proportion de monomère (exprimée par rapport au contrôle) égale à 117,2 ± 4,2 et 110,1 ± 4,8 respectivement ; tandis que la myricétine et la sakuranétine présentent l'effet stimulateur le plus important, avec une proportion de monomère (exprimée par rapport au contrôle) égale à 80,4 ± 4,9 et 79,2 ± 4,8 respectivement. Ce protocole représente très certainement une simplification de la complexité de la réparation in vivo de l'ADN, de par sa forme chromatinienne. Cependant, ce modèle in vitro permet un criblage rapide et efficace de produits naturels ; nos résultats indiquent que des molécules naturelles issues de plantes alimentaires et médicinales sont aptes à interférer avec la recombinaison non-homologue.