Un tout nouveau niveau de contrôle de l’activité des gènes du cancer dans les tumeurs a été décrit par les chercheurs sous le nom de « matière noire ».
Il a été récemment découvert et publié dans deux études majeures en même temps en La nature que les cancers peuvent évoluer pour devenir plus agressifs sans dépendre des mutations de l’ADN.
Tester les cancers uniquement pour les mutations de l’ADN peut ignorer ce niveau de contrôle et donc ne pas prédire comment les cancers peuvent se comporter et répondre au traitement, selon les chercheurs.
Les deux études ont révélé comment un niveau de contrôle génétique appelé « épigénétique » joue un rôle central dans la progression et le développement du cancer de l’intestin.
La recherche a été dirigée par des scientifiques de l’Institute of Cancer Research de Londres, de la Human Technopole de Milan et de l’Université Queen Mary de Londres. Il a été financé par Wellcome, le Medical Research Council (MRC) et Cancer Research UK.
La matière noire pourrait prédire avec précision le comportement du cancer
Les chercheurs affirment que leurs découvertes pourraient changer la façon dont le cancer est perçu et traité – et conduire à de nouvelles formes de tests qui prédisent plus précisément le comportement du cancer.
Les modifications chimiques qui se produisent dans la structure tridimensionnelle de l’ADN par l’épigénétique ne modifient pas le code de l’ADN, mais elles peuvent contrôler l’accès aux gènes. Les chercheurs ont déclaré qu’il était de plus en plus reconnu comme jouant un rôle majeur dans le développement du cancer.
L’influence du contrôle épigénétique sur la croissance et le développement des cancers de l’intestin au fil du temps a été suivie pour la première fois grâce aux travaux des scientifiques. Ils ont réussi à suivre cela séparément de l’influence des mutations sur le code ADN, qui ont été cartographiés en même temps.
Pour chaque cancer qu’ils ont examiné, les chercheurs ont noté d’importants changements épigénétiques qui, selon eux, étaient impliqués dans la capacité de la maladie à évoluer et à devenir plus agressive.
“Quelque chose que nous assimilons à la matière noire du cancer”
Le professeur Trevor Graham, directeur du centre pour l’évolution et le cancer à l’Institut de recherche sur le cancer, a déclaré : « Nous avons dévoilé un niveau supplémentaire de contrôle du comportement des cancers – quelque chose que nous assimilons à la « matière noire » du cancer. Pendant des années, notre compréhension du cancer s’est concentrée sur les mutations génétiques qui modifient de façon permanente le code ADN. Mais nos recherches ont montré que la façon dont l’ADN se replie peut changer les gènes qui sont lus sans altérer le code ADN, ce qui peut être très important pour déterminer le comportement des cancers.
« J’espère que notre travail changera notre façon de penser le cancer et son traitement – et devrait finalement affecter la façon dont les patients sont traités. Les tests génétiques pour les mutations cancéreuses ne nous donnent qu’une partie de l’image du cancer d’une personne – et sont aveugles aux changements «épigénétiques» de la façon dont les gènes sont lus. En testant à la fois les changements génétiques et épigénétiques, nous pourrions potentiellement prédire avec beaucoup plus de précision quels traitements fonctionneront le mieux pour le cancer d’une personne en particulier.
Les chercheurs ont recueilli 1 373 échantillons de 30 cancers de l’intestin et ont examiné les changements épigénétiques à mesure que les cancers évoluaient, ce qui a été enregistré dans le premier article.
Évolution du cancer
Ils ont noté que les changements épigénétiques sont très courants dans les cellules devenues cancéreuses et se produisent autour de gènes déjà connus pour provoquer le cancer.
Ils ont découvert qu’ils sont héréditaires, ce qui signifie qu’ils peuvent être hérités par les cellules à chaque division cellulaire, qu’ils contribuent à l’évolution du cancer et qu’ils influencent la façon dont les cellules cancéreuses accumulent les mutations de l’ADN.
Les changements étaient également présents dans les cellules cancéreuses qui avaient des avantages de survie qui les aidaient à se développer plus que les autres cellules.
Avantages de survie
Dans le deuxième article, les chercheurs essayaient de comprendre pourquoi les cellules cancéreuses d’une même tumeur peuvent être si différentes les unes des autres, une caractéristique qui, selon les chercheurs, aide certaines cellules à développer des avantages de survie en devenant résistantes aux traitements contre le cancer.
Les chercheurs voulaient comprendre si la diversité des types de cellules au sein d’une tumeur était régie par la variation du code ADN ou autre chose. Séquences d’ADN dans divers échantillons
Les chercheurs ont voulu comprendre si la diversité des types de cellules au sein d’une tumeur est régie par la variation du code ADN, ou autre chose. Ils ont examiné la séquence d’ADN dans divers échantillons prélevés dans différentes parties de la même tumeur.
Ils ont découvert que moins de 2 % des modifications du code ADN dans des zones indépendantes d’une tumeur étaient associées à des modifications de l’activité des gènes et que la variation des caractéristiques des cellules cancéreuses dans les tumeurs est souvent régie par des facteurs autres que les mutations de l’ADN.
Épigénétique spécifique
Les chercheurs soulignent que davantage de travail doit être fait pour déterminer la cause et l’effet entre des épigénétique les changements et les modifications du comportement du cancer et leurs résultats sont de nature observationnelle.
Ensemble, les chercheurs affirment que les articles représentent une avancée fondamentale dans la compréhension du cancer. Ils soulignent que les mutations de l’ADN sont essentielles pour “préparer le décor” du développement d’un cancer et de son évolution, mais notent surtout qu’une grande partie du comportement ultérieur des cellules cancéreuses est déterminée par d’autres facteurs tels que l’épigénétique.
Les chercheurs pensent que cela pourrait aider à expliquer pourquoi les tests ADN ne prédisent pas toujours comment les cancers vont réagir au traitement afin d’aider les médecins à adapter plus efficacement les traitements aux patients. Ils disent que cela pourrait également expliquer pourquoi certaines expositions environnementales peuvent causer le cancer sans entraîner de mutations dans le code ADN.
Mutation de l’ADN
Le professeur Andrea Sottoriva, responsable du centre de recherche en biologie computationnelle de la technopole humaine de Milan, qui a co-dirigé la recherche, a déclaré : « Lorsque nous étudions l’évolution des cancers dans le temps, nous avons tendance à examiner les mutations de l’ADN, mais il est clair que les changements épigénétiques permettent également au cancer de s’adapter et de développer un avantage de survie par rapport aux autres cellules.
«Nous avons pour la première fois pu cartographier les changements épigénétiques parallèlement à l’accumulation de mutations de l’ADN au fur et à mesure de l’évolution d’une tumeur colorectale. Cela offre des opportunités passionnantes pour créer de nouveaux traitements contre le cancer qui ne ciblent pas les effets des mutations de l’ADN, mais plutôt les changements épigénétiques qui déterminent la façon dont les gènes sont lus.
“Ouvrez des opportunités futures passionnantes”
Le professeur Kristian Helin, directeur général de l’Institute of Cancer Research et leader mondial dans l’étude de l’épigénétique, a déclaré : « Cette découverte (de la matière noire) représente une avancée passionnante dans notre compréhension de la biologie du cancer. La capacité du cancer à changer et à évoluer rapidement est l’une des principales raisons pour lesquelles il est si difficile à traiter. On ne comprend pas exactement comment les cellules cancéreuses font cela et les facteurs qui contrôlent la façon dont elles peuvent s’adapter pour échapper au traitement.
« Cet important travail démontre le rôle potentiel de la régulation épigénétique dans le développement du cancer et la complexité de son comportement. Cela ouvre des opportunités futures passionnantes pour évaluer le cancer à l’aide de tests génétiques et épigénétiques, et éventuellement pour traiter le cancer avec des médicaments épigénétiques.
L’Institution of Cancer Research est l’un des instituts de recherche sur le cancer les plus influents au monde et peut désormais ajouter la «matière noire» à sa liste de réalisations de recherche tout en continuant à rechercher comment traiter les différences entre les cancers.
