Une expérience sur des mouches remet en question une théorie vieille de plusieurs décennies sur l’origine du cancer | Santé et bien-être

Il y a plus de quarante ans, on a découvert que le cancer résultait de l’accumulation de mutations génétiques permanentes au sein de cellules normales. Ces changements provoquent une prolifération incontrôlée des cellules ou une survie égoïste lorsque leur présence est nocive pour l’organisme qu’elles sont censées servir. Pendant des décennies, cette idée a fait de la recherche des gènes altérés qui causent le plus souvent des tumeurs un élément important de la lutte contre le cancer ; pour diagnostiquer avec précision le type de cancer de chaque patient ou concevoir des médicaments qui bloquent l’activité de ces gènes nocifs.

On sait également depuis un certain temps que, outre le rôle des gènes, une série de marqueurs chimiques ou de protéines ajoutés à l’ADN hérité sont importants dans le développement des êtres vivants. Ces modifications, dites épigénétiques parce qu’elles s’ajoutent comme des gloses sur le génome, font que le même manuel d’instruction est lu de différentes manières et produit des résultats différents. parmi les abeillesPar exemple, l’alimentation des larves a des effets épigénétiques aux conséquences dramatiques. En fonction de leur alimentation, les individus possédant le même génome peuvent devenir une reine qui vit trois ans et capable de se reproduire ou une ouvrière stérile qui meurt au bout de quelques semaines.

Les changements épigénétiques, qui peuvent reprogrammer l’activité de gènes normaux, étaient déjà liés à l’apparition de certains types de cancer et il existe des médicaments épigénétiques utilisés pour combattre les tumeurs, principalement du sang. Mais on ne savait pas si ces mécanismes pouvaient à eux seuls provoquer le cancer. Aujourd’hui, une équipe de l’Institut de génétique humaine du CNRS et de l’Université de Montpellier publie un article dans le magazine Nature ce qui remet en question l’idée selon laquelle les tumeurs surviennent uniquement en raison de mutations permanentes.

Les scientifiques, dirigés par Giacomo Cavalli et Anne-Marie Martinez, ont utilisé des mouches des fruits (Drosophile melanogaster) pour voir si une modification temporaire de l’expression de leurs gènes qui n’entraînait pas de changements permanents dans la séquence d’ADN pouvait provoquer une tumeur. Pour tester cela, ils ont provoqué une brève panne du groupe de protéines Polycomb, un système de régulation épigénétique que nous partageons avec les mouches. Ce système est fondamental pour le bon développement embryonnaire ou pour décider si une cellule devient une cellule musculaire ou oculaire. Chez l’homme, les mutations des gènes Polycomb sont associées à plusieurs types de cancer et, lors de l’expérience, leur manipulation a déclenché une tumeur dans les yeux des mouches. Lorsque les scientifiques ont réparé le système brisé, les effets du changement épigénétique ont persisté sur la division cellulaire de la mouche et le cancer a continué sa progression effrénée.

Bien que l’étude soit de biologie fondamentale et avec un insecte comme modèle, c’est une première étape qui peut changer en partie la façon dont nous comprenons l’apparition du cancer. Selon la théorie actuelle, elle est initiée par une accumulation de mutations de l’ADN qui sont en grande partie aléatoires et « surviendraient essentiellement par malchance », explique Cavalli. Au cours de la dernière décennie, cependant, il a été observé que de nombreux composants épigénétiques sont perturbés dans de nombreux types de cancer et que, dans certains cas, aucune ou très peu de mutations motrices n’ont été trouvées. En outre, note Cavalli, « pour les cancers qui présentent des mutations motrices, les métastases ont tendance à présenter peu ou pas de mutations supplémentaires par rapport à la tumeur primitive, tout en présentant des changements épigénétiques cohérents ». [en muchas partes del genoma]». L’étude publiée aujourd’hui dans Nature Cela prouve également que le cancer peut apparaître à la suite d’une simple perturbation épigénétique, sans mutation de l’ADN.

Ce mécanisme pourrait offrir une explication à l’augmentation des tumeurs à un âge précoce, un phénomène inquiétant et sans explication. Pour Cavalli, “il est peu probable que cette augmentation dépende d’une augmentation de la mutagénicité et, par conséquent, peut-être que l’alimentation et l’exposition à des contaminants faiblement mutagènes, comme le bisphénol A ou l’arsenic, pourraient être liées à cette augmentation”.

Manel Esteller, professeur de génétique à l’Université de Barcelone, valorise les travaux, mais met en garde contre ses limites. “C’est un modèle de mouche et la mouche ne présente normalement pas de tumeurs”, précise-t-il. “Il y a des gens qui ne parlent pas de tumeurs chez les mouches, mais plutôt d’une prolifération de cellules, quelque chose comme un fibrome”, illustre-t-il. “Et la mouche est dépourvue de nombreux mécanismes épigénétiques dont disposent les humains, comme la méthylation de l’ADN”, ajoute-t-il. « C’est un travail intéressant, mais son applicabilité dans le contexte des tumeurs humaines est incertaine », conclut-il.

Rééduquer les cellules

Esteller souligne cependant l’importance des changements épigénétiques dans l’apparition du cancer. « Nous savons qu’il existe des tumeurs humaines qui ne présentent pas d’altérations génétiques et qui se développent néanmoins. Cela se produit particulièrement dans les tumeurs infantiles et les tumeurs cérébrales, qui sont presque purement épigénétiques et dans certaines d’entre elles, aucune mutation n’a été trouvée », poursuit-il. Il existe désormais des traitements épigénétiques contre le cancer dans la leucémie, le lymphome ou le sarcome, mais dans les tumeurs solides, comme le cancer du poumon, les dommages génétiques sont plus importants et il est plus compliqué d’appliquer ce type de solutions.

Cavalli estime que la découverte de ces mécanismes qui déclenchent la tumeur sans modification de l’ADN permet de penser à de nouveaux traitements pour ces maladies qui s’apparenteraient à une sorte de rééducation. Dans ces premiers stades d’apparition de la tumeur, il n’y a pas de mutations et, même si un changement épigénétique les a rendues incontrôlables, les cellules conservent les informations nécessaires pour se différencier normalement. La désactivation du système Polycomb produit des modifications génétiques nuisibles à la différenciation cellulaire qui peuvent être inversées.

“Dans le cas des humains, les thérapies visent généralement à tuer les cellules tumorales, mais serait-il possible, au moins pour tous les cancers qui présentent peu ou pas de mutations, d’apprendre aux cellules à se différencier correctement et à arrêter leur prolifération excessive, au lieu d’essayer de les tuer. eux ? » demande Cavalli. Esto evitaría las consecuencias negativas de las terapias actuales que, al eliminar muchas células tumorales, ejercen una presión selectiva sobre aquellas capaces de resistir a los tratamientos que, al cabo de un tiempo, producen recaídas con una versión más virulenta del tumor y más difícil de traiter.

Il reste encore des étapes à suivre pour vérifier si ce changement de paradigme dans la compréhension de l’apparition du cancer peut être appliqué chez l’homme. Dans un premier temps, l’équipe du CNRS utilisera des modèles de laboratoire imitant des organes, comme des organoïdes, ou des gastruloïdes, qui reproduisent les premières étapes du développement embryonnaire. S’ils peuvent prouver que de brefs changements dans les signaux épigénétiques peuvent provoquer une perturbation durable de la différenciation cellulaire comme celle associée au cancer, ils continueront à avancer et à développer ce type d’expériences chez la souris. Finalement, les humains arriveraient.

Vous pouvez suivre EL PAÍS Santé et bien-être dans Facebook, X e Instagram.