Pourquoi les cellules d'Henrietta Lacks sont immortelles?
Utilisées dans de nombreux laboratoires, les cellules de la jeune Noire américaine morte en 1951 d'un cancer livrent encore leurs secrets.
Beaucoup de vaccins et de médicaments ont été testés, et des milliers d'essais thérapeutiques effectués, à partir des cellules prélevées sur Henrietta Lacks, une jeune femme noire américaine morte dans la misère en 1951, à l'âge de 31 ans, d'un cancer du col de l'utérus. Ce sont les cellules de ce cancer qui se sont avérées immortelles dans les cultures de laboratoire et qui ont permis d'évaluer nombre de produits de santé destinés à l'homme.
Il y a deux ans, Rebecca Skloot, une journaliste américaine, a écrit l'histoire d'Henrietta dans le sud des États-Unis encore rongé par le racisme dans les années 1940-1950, une histoire à la fois humaine et scientifique. Dans la foulée de son livre (La Vie immortelle d'Henrietta Lacks, Calmann-Lévy, 2010), l'auteur a créé la Fondation Henrietta Lacks, qui a pour objectif de subvenir aux frais scolaires et médicaux des descendants d'Henrietta qui vivent chichement, sans protection sociale, alors même que les industriels de la santé ont fait parfois fortune grâce aux cellules d'Henrietta.
De nouvelles cellules toutes les 24 heures
La jeune femme est morte en 1951 d'un cancer du col de l'utérus virulent, dans un service réservé aux pauvres et aux Noirs de l'hôpital Johns Hopkins, à Baltimore, dans le Maryland. Avant qu'elle ne décède, un chirurgien a prélevé des échantillons de sa tumeur et les a déposés dans une boîte de Petri. Les chercheurs tentaient depuis longtemps de maintenir en vie des cellules humaines en culture pour tester des remèdes et comprendre le fonctionnement humain. Mais les cellules séparées de leur corps d'origine finissaient toutes rapidement par mourir. Or, pour la première fois, celles d'Henrietta Lacks se sont tout de suite avérées différentes: une génération nouvelle de cellules apparaissait toutes les 24 heures. Depuis, elles n'ont jamais arrêté de se multiplier.
Les cellules HeLa - c'est sous ces deux syllabes que les scientifiques désignent ce matériel biologique - ont prospéré de manière fulgurante au point d'être, encore aujourd'hui, diffusées dans tous les laboratoires de la planète. Lorsque l'on tape «HeLa» sur un moteur de recherche scientifique, on découvre que 64.000 études récentes ont été faites à partir de ces cellules. Cela ne représente qu'une infime partie des cultures utilisées, la majorité des recherches n'étant pas publiées ni répertoriés, car trop anciennes pour apparaître sur Internet. Selon l'estimation d'un scientifique, si l'on pouvait empiler sur une balance toutes les cellules HeLa produites depuis le début de la mise en culture, elles pèseraient plus de 50 millions de tonnes.
Un potentiel de croissance extraordinaire
Pourquoi les cellules d'Henrietta Lacks ont-elles eu un tel potentiel de croissance? Pour la première fois, les chercheurs de l'université de Washington apportent un début d'explication. Le cancer du col de l'utérus est dû à un virus, le papillomavirus, transmis sexuellement et qui s'intègre au génome de la cellule qu'il infecte pour la transformer en cellule cancéreuse. Dans le cas précis de ce cancer, le gène cancérigène du virus ayant infecté Henrietta se serait inséré dans une cellule du col de l'utérus d'Henrietta à côté d'un gène cellulaire dit oncogène capable lui aussi de déclencher un cancer.
La proximité de ces deux gènes cancérigènes (celui du virus et celui d'Henrietta) les aurait conduits à se stimuler mutuellement et à potentialiser leurs effets, induisant ainsi une tumeur d'une grande capacité de croissance et de diffusion. «C'est une sorte d'orage complet qui a fait que tout allait mal en même temps, dans une même cellule. Le virus s'est inséré dans son génome de la manière la pire qui soit», explique Andrew Adey, un des auteurs de l'étude.
La semaine dernière, il a encore une fois été question des cellules d'Henrietta Lacks. Une équipe américaine a commencé à comprendre pourquoi les cellules du cancer d'Henrietta sont devenues immortelles. Ils ont publié leurs conclusions dans la revue Nature datée du 7 août 2013. Par ailleurs, tout récemment, l'Institut national de la santé (NIH) a pris contact avec les membres de la famille d'Henrietta. Il a été décidé d'intégrer deux d'entre eux dans un comité scientifique et éthique qui validera les recherches génétiques conduites sur le génome de l'immortelle Henrietta Lacks.
Un modèle cellulaire contesté
La publication, en mars dernier, du code génétique des célèbres cellules cancéreuses de Henrietta Lacks (HeLa) par des biologistes du Laboratoire européen de biologie moléculaire (EMBL) à Heidelberg a provoqué une violente polémique aux États-Unis. Les membres de la famille Lacks accusaient les chercheurs d'avoir publié des données qui relevaient des sphères «familiales et privées» sans leur accord. En 1951, les cellules cancéreuses avaient été prélevées sur la jeune malade américaine sans son consentement, ce qui serait aujourd'hui impossible avec les règles éthiques en vigueur. Les descendants des cinq enfants de Henrietta Lacks craignaient en fait que ne soient rendues publiques des mutations génétiques dont ils auraient pu hériter. La crise n'a trouvé une issue que la semaine dernière, avec un accord passé entre les Instituts américains de la santé (NIH) et la famille Lacks. Ces derniers obtenant un droit de regard sur ce qui pourra ou non être publié à l'avenir.
Mais, assez ironiquement, les chercheurs allemands qui ont décrypté le génome des cellules HeLa ont trouvé qu'elles contenaient beaucoup trop de mutations inhabituelles, et ne devraient plus servir de modèle universel des cellules cancéreuses.
Comment expliquer que la mitose puisse donner deux cellules identiques alors que la miose donnera 4 cellules avec deux fois moins de chromosomes?
Cell Division explained in "Thread of Life".
Mitosis
How DNA is Packaged (Basic)
Animation de l'ADN au chromosome (cliquez sur Animation Flash)
Animation la Mitose
Animation la méiose
Combien de phases un cycle cellulaire compte-t-il?
Comment varie la quantité d'ADN au cours d'un cycle cellulaire?
D'après Hachette, seconde.
D'après Magnard, seconde.
Classez dans l'ordre ces différentes photos de méiose
Regardez cette vidéo sur la méiose
Testez votre compréhension du phénomène de la méiose en réalisant le QCM suivant:
Observez attentivement ces deux schémas et trouvez quelle est LA différence essentielle entre la mitose et la méiose et qui explique le passage de la phase diploïde à la haploïde :
Cycle de vie et divisions cellulaires des eucaryotes:
Au cours de la vie d'un individu, animal ou végétal, des divisions cellulaires surviennent mais le nombre de chromosomes de chromosomes par cellules est toujours le même.
Pb: Comment le caryotype est-il maintenu stable au cours des différentes divisions cellulaires?
Au cours de la vie d'un individu les cellules se divisent pour renouveller les cellules d'un organe lors d'un processus appelé mitose. En revanche, les cellules des testicules et des ovaires se divisent selon un processus appelé méiose conduisant à la production de spermatozoïdes et d'ovules.
Les eucaryotes sont des organismes dont les cellules possèdent un noyau.
La vie d’une cellule se résume à ce que l’on appelle un cycle cellulaire.
Un cycle cellulaire est une succession de phases : G1/S/G2/M
Durant la phase G1, la cellule vit la vie pour laquelle est spécialisée.
Puis, pour différentes raisons, elle décide de se diviser : pour cela elle doit doubler son stock d’ADN doit doubler afin qu’aucune information ne soit perdue.
Le doublement du stock d’ADN a lieu pendant la phase S dite de réplication, que nous expliquerons au chapitre 2.
L’ADN est une longue molécule qui peut se condenser sur elle-même : on voit alors apparaître des corps colorés, traduction du mot chromosome. Ceci se fait lors de la phase G2.
Les chromosomes sont des structures que possèdent toutes les cellules eucaryotes.
Un chromosome en dehors de toutes division cellulaire ne possède qu’une seule chromatide, c’est-à-dire qu’une seule molécule d’ADN.
Avant une division cellulaire, chaque chromosome à une seule chromatide est dupliqué formant une structure à deux chromatides identiques associées par un centromère.
Lors de la mitose, ou phase M, chaque chromosome s’aligne à l’équateur de la cellule.
Puis chaque centromère se coupe et chaque chromatide rejoint un pôle opposé de la cellule.
Le résultat : une cellule à 46 chromosomes à deux chromatides donne deux cellules à 46 chromosomes à une chromatide.
Les chromosomes peuvent être considérés comme des valises à information génétique : ils permettent de transporter cette information de la cellule mère aux deux cellules-filles.
La mitose permet d’obtenir des clones cellulaires, necessaires au renouvellement cellulaire des organes.
En revanche, la méiose consiste en une succession de deux divisions.
La première sert à séparer les paires de chromosomes ; la deuxième à séparer les chromatides.
La méiose est toujours précédée d’une réplication de l’ADN.
La méiose permet d’obtenir des gamètes génétiquement différents.
