Cellules « normales » et « l’ADN circulaire surprenant du cancer » : Inside Cancer Grand Challenges Part 2

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La semaine dernière, Grands Défis Cancerune initiative de financement mondiale cofondée par Cancer Research UK et le Institut national du cancer aux États-Unis, a annoncé le financement de quatre nouvelles équipes qui relèvent aujourd’hui les plus grands défis de la recherche sur le cancer.

Après leur annonce, nous est tombé en panne deux des quatre défis que ces nouvelles équipes relèveront, et entendu le professeur Charles Swanton, notre clinicien en chef et Cancer Grand Challenges Comité scientifique député, sur ce qui les a poussés grandiose défis.

Maintenant, nous déballons les deux autres et présentons les équipes mondiales et multidisciplinaires qui les prennent en charge.

Faire ce qui n’était pas possible auparavant

Les cancers se développent en raison de modifications de notre ADN, appelées mutationsqui provoquent une multiplication incontrôlable des cellules.

Plus il y a de mutations dans l’ADN d’une cellule, plus elle est susceptible de devenir cancéreuse. Mais la présence de mutations ne garantit pas qu’une cellule se transformera en cancer. En fait, des recherches récentes ont montré que certaines cellules sont capables de fonctionner normalement malgré leur ADN contenant plusieurs mutations qui, autrement, provoqueraient le cancer.

Comment ces cellules sont capables de rester « normales » alors que d’autres cellules deviennent cancéreuses reste un mystère, ce qui soulève une foule de questions.

Qu’est-ce qui rend une cellule « normale » ? Qu’est-ce qui déclenche la transformation des cellules en tumeurs ? Pourquoi cela n’affecte-t-il pas toutes les cellules porteuses de mutations ? Et quel effet le vieillissement, l’inflammation ou l’exposition à des agents cancérigènes comme les produits chimiques contenus dans les cigarettes ont-ils sur ces cellules ?

Les Grands Défis Cancer définissent le Phénotypes normaux défi à découvrir.

En réunissant des chercheurs possédant une vaste expertise en épidémiologie, génomique, modélisation animale, apprentissage automatique, engagement communautaire et prévention du cancer, l’équipe PROMINENT, codirigée par le biologiste et généticien Allan Balmain, l’épidémiologiste du cancer Paul Brennan et la biologiste computationnelle Núria López-Bigas, est apportant une nouvelle perspective pour aborder les questions fondamentales sur les causes du cancer.

Ce que nous voulons faire avec ce défi n’aurait même pas été possible il y a deux ou trois ans.

Paul Brennan, co-responsable de l’équipe PROMINENT.

Mais l’équipe PROMINENT ne partira pas de zéro. Leur travail s’appuiera sur le travail du projet précédemment financé Mutographes enquête d’équipe modèles de mutation inhabituels, un autre défi de Cancer Grand Challenges.

Savoir pourquoi certaines cellules deviennent cancéreuses et d’autres restent « normales » permettra à l’équipe de rechercher de nouvelles façons de prévenir le développement du cancer en premier lieu.

« Un tissu normal peut contenir des mutations. Et ce que cela vous dit, c’est que même si les mutations sont nécessaires pour induire le cancer, elles ne sont pas toujours suffisantes, et il doit y avoir d’autres stimulateurs du cancer », explique Swanton.

« Alors, qu’est-ce qui favorise les cancers dans ces tissus ? Qu’est-ce qui stimule la naissance de la première cellule cancéreuse qui finira par former le reste de la tumeur ?

« Je pense que c’est probablement l’un des plus grands défis de la médecine du cancer aujourd’hui, et que je pense que nous allons pouvoir résoudre grâce à ce Grand Défi du cancer. »

Redonner espoir aux patients

Dans nos cellules, l’ADN est étroitement enroulé dans des structures appelées chromosomes, qui stockent tout le matériel génétique dont nous avons besoin pour la croissance et la survie normales des cellules.

Cependant, certains petits morceaux d’ADN circulaires peuvent exister dans des cellules en dehors des chromosomes. Cet ADN est appelé ADN extrachromosomique (ecDNA).

Des études ont montré que les cellules cancéreuses contiennent beaucoup d’ecDNA, et ces morceaux d’ecDNA contiennent souvent des gènes appelés oncogènesqui sont les gènes qui ont le potentiel de causer le cancer.

L’ecDNA peut changer et se multiplier rapidement et, grâce aux recherches récentes, il devient de plus en plus clair qu’il joue un rôle dans la capacité du cancer à évoluer et à devenir résistant au traitement.

Mais alors que nous savons que l’ecDNA joue un rôle dans la biologie du cancer, nous ne savons pas comment il échappe au système immunitaire de l’organisme, ni même comment il se forme. Et cela signifie que nous ne savons pas comment le cibler.

Pour répondre à ces questions, Cancer Grand Challenges a invité des équipes à étudier l’ecDNA en utilisant les dernières technologies génétiques, et l’équipe eDyNAmiC a été jugée à la hauteur ADN extrachromosomique défi.

Inspirée par les stratégies utilisées par les musiciens de jazz pour penser et travailler de manière créative, l’équipe, dirigée par Paul Mischel, associe la modélisation mathématique pour prédire l’évolution des tumeurs et les études biologiques qui remettent en question la compréhension du fonctionnement d’une cellule, ainsi que la visualisation de ce qui se passe chez les patients dans temps réel.

En explorant de nouvelles façons de cibler les génomes instables des cancers et les cibles médicamenteuses actuellement inutilisables, l’équipe eDyNAmiC veut donner de l’espoir aux personnes dont les cancers sont provoqués par l’ecDNA et sont généralement parmi les plus difficiles à traiter.

« Nous commençons tout juste à voir l’importance de l’ecDNA dans l’évolution des tumeurs. C’est totalement imprévisible, totalement chaotique et très difficile à cibler », explique Swanton.

« Nous devons comprendre l’ecDNA si nous voulons comprendre la résistance aux médicaments anticancéreux et cette équipe nous aidera à aller au cœur de ce problème beaucoup plus rapidement. Nous devons comprendre sa biologie, comment elle évolue, comment elle se maintient et, finalement, comment la cibler.

Un effort mondial

La communauté mondiale de chercheurs soutenue par Cancer Grand Challenges compte désormais plus de 700 chercheurs, défenseurs et partenaires de 10 pays et 68 instituts de recherche.

En réunissant des spécialistes de plusieurs disciplines à travers le monde qui n’auraient peut-être pas l’occasion de collaborer autrement, Cancer Grand Challenges facilite la science véritablement innovante dont nous avons besoin pour surmonter les obstacles actuels au progrès de la recherche sur le cancer.

« Nous avons déjà vu pendant la pandémie ce qui peut arriver lorsque des scientifiques de renommée mondiale transcendent les frontières et se concentrent sur un objectif commun », ajoute Michelle Mitchell, notre directrice générale.

« Alors que quatre autres équipes se joignent à l’effort mondial Cancer Grand Challenges, nous prenons de l’élan pour transformer les résultats des patients et, en fin de compte, sauver des vies à travers le monde.

Jacob