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Les deux tiers des mutations cancéreuses résultent d'erreurs d'ADN complètement aléatoires

2021

Les humains ont toujours demandé ce qui cause le cancer chez l'homme. Et nous avons parcouru un long chemin: les premières théories proposées par Hippocrate au Moyen-Age suggéraient que la maladie résultait d'une supposée "bile noire" qui s'accumule dans le corps. Cette recherche et d'autres théories ultérieures - à l'instar des cellules cancéreuses en tant qu'agents infectieux et contagieux - ont été démystifiées par la recherche moderne. Les scientifiques comprennent maintenant que le cancer résulte de mutations créées dans notre ADN lorsque des cellules se répliquent et que trois facteurs sont à l'origine de ces mutations: environnementale, héréditaire et aléatoire. Cependant, l’influence d’un de ces facteurs sur un autre est encore largement méconnue.

Aujourd'hui, un groupe de chercheurs de l'Université Johns Hopkins a utilisé de nouveaux modèles statistiques pour comprendre cela. Après avoir analysé 32 types de cancer courants, les chercheurs estiment que 66% des mutations sont dues à des aléas de la division cellulaire, 29% à des facteurs environnementaux et 5 à une transmission héréditaire. Cela signifie que pour les personnes atteintes de ce type de cancer, environ les deux tiers de toutes les mutations qui entraînent un cancer ne surviennent pas en raison de facteurs environnementaux ou hérités de leurs parents, mais plutôt en raison directe de la croissance et de la division des cellules en santé. Les généticiens estiment que les chercheurs devraient utiliser cette nouvelle compréhension pour concentrer leurs efforts sur la détection et le traitement du cancer le plus tôt possible.

La division cellulaire, dans laquelle une cellule se divise en deux cellules afin de créer de nouvelles cellules saines, est un processus naturel. Mais à mesure que cela se produit, des mutations aléatoires se produisent dans l'ADN des cellules. D'autres facteurs peuvent également être à l'origine de ces mutations. Les problèmes environnementaux tels que fumer ou avoir une alimentation pauvre en fibres augmentent le taux d'erreurs. Quand suffisamment de mutations s'accumulent, quelle que soit leur cause, les cellules commencent à se diviser de manière incontrôlable. Cette division incontrôlée est ce que nous appelons le cancer.

Les chercheurs ont voulu savoir quelle influence chaque facteur causant une mutation avait sur l'apparition du cancer. Pour 32 types de cancer, ils ont rassemblé des informations médicales provenant de patients du monde entier, notamment leurs séquences d'ADN, des informations sur leur mode de vie et leur type de cancer. Ils ont combiné ces ensembles de données pour comprendre l'influence de chaque facteur de mutation. Voici comment une analyse, pour le cancer du poumon, irait: Les chercheurs connaissent déjà le nombre moyen de mutations aléatoires qui surviennent chez une personne par ailleurs en bonne santé qui mange bien et ne fume jamais. Supposons que ce nombre soit 100. À partir de ces ensembles de données et de recherches précédentes, ils ont découvert que les taux de mutation cellulaire des fumeurs étaient trois fois supérieurs à ceux des non-fumeurs en bonne santé. Vous devriez donc trouver 300 mutations chez les fumeurs. Donc, probabilistiquement, vous pouvez attribuer ces 200 supplémentaires au tabagisme. Ils ont effectué une analyse similaire pour 31 autres cancers en comparant le nombre moyen de mutations d'individus en bonne santé à des mutations attribuées à des causes environnementales et héritables connues de ces cancers.

La comparaison des 32 types de cancers a également démontré l'effet des mutations aléatoires. Le cancer est plus fréquent dans les tissus qui se divisent souvent. Par exemple, les cellules du côlon se divisent beaucoup plus fréquemment que les cellules du cerveau, ce qui explique pourquoi le cancer du côlon est beaucoup plus répandu dans la population que le cancer du cerveau. Mais dans l’ensemble, ils ont obtenu 66% au hasard, 29% dans l’environnement et 5% en héritage, indiquant aux chercheurs que la majorité des cancers sont dus à des «erreurs» aléatoires et imprévisibles qui peuvent t être prédit.

Il offre un réconfort aux millions de patients qui ont développé un cancer mais ont mené une vie presque parfaite, explique Bert Vogelstein, co-auteur de l’étude et professeur de pathologie et d’oncologie à Johns Hopkins. «Nous voulons que cela aide les gens à ne pas se sentir coupables de leur cancer. Les chercheurs ont déclaré que les résultats pourraient également aider à orienter les recherches futures: comprendre comment reconnaître le cancer dès le début, dès son premier développement, pourrait offrir une meilleure chance de le traiter avec succès.

Y a-t-il quelque chose que nous puissions faire pour ralentir, voire éliminer complètement ces mutations aléatoires? À l'heure actuelle, les chercheurs affirment que la plupart sont inévitables, mais il est possible que certains d'entre eux deviennent évitables à l'avenir. Les cellules subissent une mutation aléatoire au cours de la division cellulaire de quatre manières différentes. L'une d'elles, appelée espèces réactives de l'oxygène ou «radicaux libres», pourrait théoriquement être réduite en exposant les cellules à des antioxydants spéciaux. Selon Vogelstein, une meilleure compréhension de ces mutations pourrait ouvrir des domaines de recherche pour développer ce type de thérapies préventives antioxydantes. «Cela ressemble à notre compréhension du cholestérol», dit Vogelstein. "Avant de connaître le cholestérol, nous ne savions pas que nous pourrions essayer de le réduire pour prévenir les maladies cardiovasculaires."

Et peut-être que ce type de recherche ne pourrait pas arriver assez tôt. Les chercheurs pensent qu'à l'avenir, à mesure que les populations vieilliront, le pourcentage de cas de cancer attribuables à des mutations aléatoires ne fera qu'augmenter. À mesure que les corps vieillissent, leurs cellules auront connu plus de divisions, ce qui augmente les risques de mutations et de cancer. Selon Vogelstein, nous allons suivre cette augmentation en trouvant de meilleurs moyens de détecter le cancer à un stade précoce.

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