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Un atlas des mutations génétiques retrace les origines de 30 cancers

Une vaste étude internationale portant sur près de cinq millions de mutations génétiques retrouvées dans 7.042 cas de cancers a permis de cartographier les causes profondes du développement des 30 cancers les plus communs. En tout, les scientifiques ont noté 21 signatures spécifiques, le plus souvent liées à l’âge. Mais pas seulement.

Une cartographie des signatures génétiques à l'origine des cancers les plus courants vient d'être réalisée. Un très bel outil qui aura inéluctablement des répercussions sur la compréhension et la thérapeutique du cancer. © David Nelson, Wellcome Images, Flickr, cc by nc nd 2.0 Une cartographie des signatures génétiques à l'origine des cancers les plus courants vient d'être réalisée. Un très bel outil qui aura inéluctablement des répercussions sur la compréhension et la thérapeutique du cancer. © David Nelson, Wellcome Images, Flickr, cc by nc nd 2.0

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Derrière tout cancer, il y a des mutations génétiques. Certes, elles ne suffisent pas forcément, à elles seules, à déclencher la maladie, mais elles demeurent toujours un point de départ inéluctable. Cependant, bien que l’on sache que certains facteurs environnementaux comme l’exposition au tabac, à l’amiante ou aux rayons ultraviolets favorisent les risques de développer un cancer en altérant l’ADN, les régions du génome directement lésées n’ont pas systématiquement été identifiées.

Mais grâce au travail combiné de plusieurs dizaines de chercheurs à travers le monde, dirigés par Ludmil Alexandrov du Wellcome Trust Sanger Institute, un catalogue des profils génétiques à l’origine des 30 cancers les plus communs a pu être établi. En tout, il leur a fallu analyser très exactement 4.938.362 mutations retrouvées dans 7.042 tumeurs différentes, à partir desquelles ils ont pu extraire 21 signatures mutationnelles différentes avec l’aide d’un algorithme. Les résultats de cette gigantesque recherche ont été publiés dans Nature.

Des signatures génétiques caractéristiques

Plusieurs points particuliers sont à retenir. Tout d’abord, pour tous ces cancers, il faut les marques d’au moins deux de ces signatures pour que la maladie se développe. C’est par exemple ce qui est nécessaire pour un cancer des ovaires. En revanche, le cancer du foie, comme certains de ceux affectant le sein, en exigent six.

Évidemment, la plupart de ces signatures génétiques, ou combinaisons de mutations, sont à l’origine de différentes tumeurs. Par exemple, les célèbres mutations des gènes Brca1 et Brca2, associées au cancer du sein, sont également impliquées dans le cancer des ovaires et de la prostate. En revanche, certaines empreintes génétiques sont beaucoup plus spécifiques, et occasionnent uniquement des types particuliers de cancers.

Tout cancer se caractérise par la division incontrôlée de cellules (comme celles de cette tumeur mammaire, où les chromosomes ont été colorés), rendue possible par des mutations génétiques. Les signatures laissées sur l'ADN ont été cataloguées.
Tout cancer se caractérise par la division incontrôlée de cellules (comme celles de cette tumeur mammaire, où les chromosomes ont été colorés), rendue possible par des mutations génétiques. Les signatures laissées sur l'ADN ont été cataloguées. © David Becker, Wellcome Images, cc by nc nd 2.0

Le plus souvent, très précisément dans 60,7 % des échantillons, ces altérations géniques sont dues à l’âge. Ainsi, 25 de ces 30 cancers sont occasionnés par ce type de processus. De façon cohérente, les cancers infantiles, plutôt rares, sont ceux nécessitant le moins de mutations de leur ADN pour se déclencher. À l’autre extrémité de ce classement, on retrouve les tumeurs causées par les UV ou les substances carcinogènes comme le tabac.

Vers de nouveaux progrès dans les thérapies personnalisées du cancer

Cette étude semble également confirmer le rôle de la famille d’enzymes appelée Apobec dans la survenue des altérations génomiques. Ces protéines interviennent normalement pour lutter contre les infections virales, et détruisent les particules infectieuses en endommageant leur ADN. Cependant, avec le temps, elles pourraient également abîmer le matériel génétique de leur hôte, et favoriser le développement de cancers.

Ces enzymes seraient par exemple impliquées dans ce que les scientifiques appellent les kataegis. Il s’agit de régions de l’ADN fortement mutées. Or, ces profils seraient caractéristiques de la plupart des tumeurs.

Grâce à toutes ces données, les chercheurs ont pu retracer les mécanismes sous-jacents et les origines de la plupart des cancers, un peu comme le fait un archéologue avec les résultats de ses fouilles. Une telle recherche fournit ainsi plusieurs informations. D’une part, elle offre une meilleure compréhension des processus liés à l’apparition des cancers et met en avant les dispositions prises par l’organisme pour stopper la division anarchique des cellules. D’autre part, elle ouvre la voie à une plus grande précision des thérapies personnalisées, l’une des principales clés pour améliorer le pronostic des malades.


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