«La génétique complète du cancer cartographiée»

Beaucoup de journaux ont rapporté que les scientifiques ont “cassé le code” du cancer avec l’analyse de la séquence génétique complète du cancer de la peau mélanome malin et une forme agressive de cancer du poumon.

Dans le passé, les chercheurs étaient seulement capables de regarder de plus petites sections d’ADN, car le séquençage de l’ADN entier d’une cellule aurait pris beaucoup de temps. Les progrès récents de la technologie ont permis l’analyse de la séquence entière de l’ADN dans une cellule beaucoup plus rapidement.

Cependant, le cancer est une maladie complexe et tous les individus atteints d’un cancer n’auront pas exactement les mêmes mutations trouvées dans cette recherche. De même, toutes les mutations identifiées ne contribueront pas à la nature cancéreuse des cellules. Par conséquent, de futures recherches sont nécessaires pour examiner l’ADN de nombreux autres individus afin de déterminer quelles mutations sont susceptibles de provoquer ces cancers.

Ces types de progrès peuvent signifier que, finalement, chaque patient aura systématiquement son séquençage complet du génome du cancer. Cependant, cela n’est pas susceptible de se produire dans un proche avenir et nous ne savons pas encore assez pour être en mesure d’utiliser ces connaissances pour aider à adapter les traitements des individus, comme certains journaux l’ont prétendu.

D’où vient l’histoire?

Cette recherche a été menée par le Dr Erin D Pleasance et ses collègues du Wellcome Trust Sanger Institute et d’autres centres de recherche au Royaume-Uni et aux États-Unis. Il a été publié en tant que deux articles dans la revue scientifique à comité de lecture Nature. Une étude a été financée par le Wellcome Trust, les sources de financement n’étant pas indiquées pour l’autre.

Ces études font partie d’un plus grand projet en cours appelé International Cancer Genome Consortium qui tente d’analyser génétiquement 50 types de tumeurs différents.

De quel type de recherche s’aggissait-t-il?

Il s’agissait de recherches en laboratoire sur la séquence génétique de diverses cellules cancéreuses humaines cultivées en laboratoire. Les chercheurs ont voulu identifier les mutations génétiques susceptibles de causer le cancer.

Des études antérieures ont surtout examiné des mutations dans un petit nombre de gènes ou dans de petites sections d’ADN, mais cette recherche visait à lire l’ensemble de la séquence génétique de la séquence de ces cellules cancéreuses. Les progrès de la technologie de l’ADN ont maintenant permis d’effectuer ce type d’analyse beaucoup plus rapidement et facilement qu’auparavant.

Les chercheurs espèrent que l’ensemble de la séquence génétique les aidera à mieux comprendre les facteurs tels que les risques de cancer connus tels que les rayons UV et la fumée de tabac, ainsi que les mutations qui pourraient être à l’origine de la formation de cancers. les cellules tentent de réparer l’ADN muté.

Qu’est-ce que la recherche implique?

Les chercheurs ont utilisé des cellules cancéreuses qui avaient été prélevées sur des personnes atteintes de cancer et cultivées en laboratoire. Ils ont examiné la structure générale des mutations que les cellules cancéreuses contenaient. Les cellules examinées étaient des cellules de mélanome malin prélevées sur une personne et des cellules cancéreuses pulmonaires à petites cellules (SCLC – une forme particulièrement agressive de cancer du poumon) prélevées sur une autre personne. Les chercheurs ont également analysé l’ADN des cellules normales de ces patients pour aider à identifier les mutations dans l’ADN des cellules cancéreuses.

Les cellules SCLC provenaient d’un site où le cancer du poumon s’était métastasé (se propager) à l’os d’un homme de 55 ans avant qu’il ne reçoive une chimiothérapie. On ne savait pas si cet homme avait fumé. Les cellules de mélanome provenaient d’une métastase chez un homme de 43 ans atteint d’un mélanome malin avant d’être traité par chimiothérapie.

Les chercheurs ont utilisé des techniques spéciales qui permettent de lire rapidement la séquence de lettres qui composent le code de l’ADN dans les cellules, une technique appelée séquençage. Les progrès de la technologie de l’ADN ont rendu plus facile et plus rapide la séquence du code génétique entier d’une cellule, appelée le génome.

Les chercheurs ont ensuite comparé les séquences dans les cellules cancéreuses à celles des cellules normales pour identifier les changements (mutations) dans leur ADN. Ces changements peuvent aller de la modification d’une seule lettre dans le code à la réorganisation de sections entières d’ADN. Ils ont examiné les caractéristiques de ces mutations pour voir si elles étaient typiques des effets de l’exposition aux UV (un facteur de risque connu pour le cancer de la peau) ou des 60 substances chimiques présentes dans la fumée de tabac (un facteur de risque connu). cela pourrait potentiellement causer des mutations. Ils ont également regardé quels gènes (séquences qui portent des instructions pour fabriquer des protéines) ont été affectés, et si les mutations ont été réparties uniformément dans tout l’ADN.

Quels ont été les résultats de base?

Dans les cellules cancéreuses cutanées du mélanome malin, les chercheurs ont identifié 33 345 changements d’ADN d’une seule lettre. Ils ont également identifié diverses autres mutations impliquant des réarrangements, des insertions et des délétions de sections d’ADN. La plupart des mutations identifiées semblent être causées par l’exposition à la lumière ultraviolette, qui est connue pour être un facteur de risque de cancer de la peau. Les mutations étaient plus fréquentes dans les zones où la séquence génétique ne contenait aucun gène, ce qui suggère que les mécanismes de réparation de l’ADN des cellules avaient des mutations préférentielles qui affectaient les gènes.

Dans la lignée SCLC, les chercheurs ont identifié 22 910 changements à une seule lettre dans l’ADN. Cela comprenait 134 changements dans les morceaux de gènes qui contenaient les instructions pour la fabrication de protéines. Ces gènes avec des mutations inclus ceux connus pour jouer un rôle dans le cancer. Comme c’était le cas dans les cellules de mélanome, ils ont également identifié des mutations plus importantes impliquant des réarrangements, des insertions et des délétions de fragments d’ADN.

La plupart des mutations identifiées dans les cellules du cancer du poumon ne semblent pas leur donner un «avantage sélectif» qui les aiderait à survivre et à se diviser. Les mutations étaient de types variés, ce qui indiquait les effets des nombreux produits chimiques cancérigènes différents trouvés dans la fumée de cigarette. Encore une fois, il y avait des preuves qui suggéraient que les mécanismes de réparation de l’ADN des cellules avaient «fixé» certaines des mutations qui affectaient les gènes.

Les chercheurs ont identifié une mutation spécifique qui a provoqué une duplication d’une partie d’un gène appelé CHD7. Deux autres lignées SCLC ont également montré des mutations qui ont causé une partie inappropriée du gène CHD7 au gène PVT1. Ceci suggère que les réarrangements dans le gène CHD7 peuvent être communs dans le cancer du poumon à petites cellules.

Sur la base de leurs résultats et du nombre moyen de cigarettes nécessaires pour provoquer le cancer du poumon, les chercheurs ont estimé que les cellules qui deviennent finalement cancéreuses développent en moyenne une mutation pour 15 cigarettes fumées.

Comment les chercheurs ont-ils interprété les résultats?

Les chercheurs ont conclu que leurs résultats «illustrent la puissance d’une séquence du génome du cancer à révéler des traces de dommages à l’ADN, de réparation, de mutation et de sélection qui étaient des années opératoires avant que le cancer ne devienne symptomatique». Ils affirment également que leurs résultats «illustrent le potentiel du séquençage de nouvelle génération pour fournir des informations sans précédent sur les processus mutationnels, les voies de réparation cellulaire et les réseaux de gènes associés au cancer».

Conclusion

Cette recherche a été rendue possible par les progrès de la technologie de séquençage de l’ADN, et la compréhension des mutations qui se cachent derrière le cancer peut avoir de nombreuses implications pour les recherches futures. Cependant, le cancer est une maladie complexe et toutes les mutations identifiées dans ces études ne contribuent pas à la nature cancéreuse des cellules. De même, tous les individus atteints de cancer n’auront pas exactement les mêmes mutations. Par conséquent, de futures recherches seront nécessaires pour examiner l’ADN de nombreux autres individus afin d’essayer d’identifier les mutations susceptibles de causer les cancers.

Éventuellement, ces avancées et les progrès futurs pourraient signifier que le séquençage de l’ensemble du génome des cellules cancéreuses de chaque individu pourrait éventuellement devenir une partie routinière des soins du cancer. Cependant, ce n’est pas susceptible d’être le cas dans un proche avenir et actuellement, nous ne savons pas assez pour être en mesure d’utiliser ces connaissances pour aider les médecins à adapter le traitement à l’individu.