Il est important de donner aux scientifiques la liberté de sortir des sentiers battus. Mais cela soulève également un défi intéressant sur la façon de hiérarchiser les grandes idées.
D’une part, voyager dans l’inconnu pour étudier les fondamentaux de la biologie peut donner des résultats inimaginables. Et donner libre cours aux scientifiques pour explorer des idées a été au cœur de nombreux progrès scientifiques.
Mais d’autres formes de recherche – par exemple, la conception méticuleuse et méthodique d’essais cliniques, ou l’analyse systématique de « mégadonnées », sont également essentielles pour aider à développer les derniers traitements contre le cancer.
En tant qu’organisation qui finance la recherche sur presque tous les aspects du cancer, équilibrer la répartition de l’argent entre ces différents domaines de recherche n’est pas une mince affaire.
Et c’est l’une des raisons pour lesquelles nous divisons nos axes de recherche en différents domaines – chacun de nos nombreux programmes de financement étant soigneusement géré et évalué.
Mais il y a un peu plus d’un an, nous avons annoncé notre intention de faire quelque chose de complètement nouveau : le Cancer Research UK Grand Challenge.
Il s’agit d’un programme de 100 millions de livres sterling s’étalant sur les cinq prochaines années qui vise à s’attaquer aux plus grandes questions en matière de prévention, de diagnostic et de traitement du cancer. Et il est d’autant plus important d’aligner les idées « les plus en vogue » sur celles qui ont le plus grand impact potentiel.
Il a clairement captivé l’imagination de la communauté mondiale de la recherche : au cours des cinq mois qui ont suivi l’ouverture du programme, 57 équipes, composées de scientifiques de 25 pays différents, ont déposé une première demande de financement, proposant une foule de façons possibles de répondre aux questions.
Et maintenant, notre panel d’experts en a sélectionné neuf pour passer à l’étape suivante. Au cours des prochains mois, ils affineront ces idées initiales, avant qu’une décision finale ne soit prise sur qui recevra l’argent.
Et comme nous le verrons ci-dessous, ces neuf équipes ont déjà produit de nouvelles idées potentiellement révolutionnaires.
Un vaccin pour prévenir le cancer
L’un de nos grands défis était de développer un vaccin pour prévenir le développement de cancers – et une équipe a proposé une manière potentiellement ingénieuse de le résoudre. Les tumeurs en croissance ont besoin d’un apport sanguin nourrissant transportant des nutriments et de l’oxygène. L’équipe propose de développer un vaccin qui pourrait couper cette ligne d’approvisionnement
Le professeur Roy Bicknell, de l’Université de Birmingham, et son équipe d’experts de cinq pays, ont déjà identifié des molécules qui favorisent la croissance des vaisseaux sanguins. Et ceux-ci se trouvent également à des niveaux élevés dans certaines tumeurs, où ils peuvent être parmi les premiers signaux qui provoquent la formation de vaisseaux sanguins tumoraux.
L’équipe propose de développer un vaccin qui alerterait le système immunitaire si l’organisme se mettait à fabriquer ces molécules, et empêcherait ainsi les cellules cancéreuses de réclamer un nouvel apport sanguin. S’ils peuvent trouver comment cibler les bonnes molécules chez les bonnes personnes en bonne santé, le vaccin pourrait couper le support vital d’une tumeur avant qu’elle n’ait la chance de commencer à se développer.
Abattre un virus
Un vaccin pourrait-il aider à éliminer les cancers causés par l’EBV ? Crédit : Flickr/CC BY-NC-SA 2.0
Les vaccins figuraient également dans le cadre de la deuxième candidature présélectionnée, visant à relever notre deuxième grand défi : éradiquer les cancers causés par le virus d’Epstein-Barr (EBV).
Le professeur Alan Rickinson, de l’Université de Birmingham, a réuni certains des plus grands experts mondiaux de la recherche sur l’EBV de huit pays différents. Et ils proposent une attaque à deux volets contre le virus, qui cause environ 200 000 cas de cancer dans le monde chaque année.
S’appuyant sur des recherches antérieures en laboratoire, la première ligne d’attaque consiste à développer de nouveaux traitements pour les cancers causés par le virus et à les tester dans des essais cliniques. La deuxième voie d’attaque, simultanée, impliquerait d’étudier avec des détails sans précédent comment le virus affecte les molécules et les processus à l’intérieur des cellules infectées.
Ils espèrent que la mise en commun de toutes les informations tirées de ces études et leur combinaison avec des travaux pour comprendre exactement comment le système immunitaire reconnaît l’infection à EBV conduira finalement à un vaccin pour prévenir les cancers causés par le virus, apportant avec lui le potentiel de prévenir des centaines de milliers de décès par cancer.
Qu’est-ce qui cause le cancer?
Crédit : Flickr/shaury via CC-BY-SA 2.0
Savoir comment prévenir le cancer dépend fortement de la compréhension des processus qui le déclenchent.
Et les chercheurs savent maintenant que ces processus – qu’ils soient environnementaux, liés au mode de vie ou génétiques – laissent un schéma révélateur de dommages dans l’ADN d’une cellule. Les chercheurs ont jusqu’à présent identifié 30 de ces « signatures mutationnelles » dans les tumeurs humaines, mais seulement la moitié sont liées à une cause connue.
La troisième équipe présélectionnée, dirigée par le professeur Mike Stratton du Wellcome Trust Sanger Institute du Royaume-Uni, comprenant des experts de trois pays, vise à résoudre notre troisième grand défi – prévenir les cancers en identifiant leurs causes.
Lors de la présélection, l’un des membres de notre panel scientifique Grand Challenge – le professeur Tyler Jacks, directeur de l’Institut Koch aux États-Unis – a décrit cette approche comme « grande en ce sens qu’elle aborde de nombreux types de cancer ». Et l’équipe de Stratton espère pouvoir relier davantage de ces signatures aux processus qui les provoquent.
Ils prévoient ensuite d’appliquer cela à la façon dont les taux de différents types de cancer varient dans le monde, en regroupant les endroits où l’impact des différentes causes se fait le plus sentir.
L’objectif global de cette recherche serait de trouver des moyens de surveiller l’apparition de ces signatures chez les personnes en bonne santé, ouvrant ainsi de nouvelles voies de prévention de la maladie.
Meilleur diagnostic
Trouvez la différence. Crédit : Flickr/CC BY-NC 2.0
Il n’est pas facile de trouver un moyen pour les médecins de faire la différence entre les tumeurs potentiellement mortelles qui doivent être traitées et celles qui ne causeront aucun dommage au patient. Mais c’est le but de notre quatrième défi. Et notre panel a présélectionné trois équipes espérant s’y attaquer, toutes avec une approche légèrement différente, et chacune se concentrant sur un type de cancer différent.
Dirigée par le professeur Freddie Hamdy de l’Université d’Oxford et comprenant des chercheurs de trois pays différents, une équipe prévoit de se concentrer sur le cancer de la prostate, en lançant les dernières technologies d’analyse et d’imagerie de l’ADN sur des milliers d’échantillons de tumeurs. Ils espèrent trouver une « signature » unique pour les tumeurs létales et non létales cachées dans ces données, qu’ils prévoient ensuite de tester dans un vaste essai clinique.
La prochaine équipe présélectionnée, dirigée par le Dr Surinder Sahota de l’Université de Southampton, comprenant des experts de quatre pays différents, cherche un moyen de prédire avec précision si les patients atteints d’une maladie précancéreuse appelée gammapathie monoclonale de signification indéterminée (MGUS) continueront développer un myélome multiple, un cancer qui prend naissance dans la moelle osseuse.
L’équipe propose de parcourir l’ADN des personnes atteintes de MGUS à la recherche de changements que l’on retrouve également dans le myélome. En combinant cela avec des informations sur les molécules défectueuses à l’intérieur des cellules et sur la façon dont le système immunitaire réagit au myélome, l’équipe espère pouvoir prédire, le plus tôt possible, qui développera un cancer.
La troisième candidature présélectionnée pour ce défi provenait d’une équipe internationale dirigée par le Dr Jelle Wesseling de l’Institut néerlandais du cancer. Et selon un autre membre de notre panel, le professeur Sir David Lane, directeur scientifique de l’Institut Ludwig pour la recherche sur le cancer, scientifique en chef à l’Agence singapourienne pour la science, la technologie et la recherche (A * STAR), il s’agit d’une « question clinique critique ». – trouver un moyen de prédire si les cellules qui ont commencé à devenir cancéreuses dans le sein – ce que l’on appelle le carcinome canalaire in situ (CCIS) – deviendront un cancer du sein invasif.
Le CCIS pose un vrai problème aux médecins. Il n’est pas encore possible de prédire quelles patientes développeront des cancers du sein dangereux nécessitant un traitement et lesquelles ne le feront pas.
En étudiant de vastes collections de données provenant d’essais cliniques au Royaume-Uni, en Europe et aux États-Unis, l’équipe de Wesseling vise à résoudre ce problème crucial, en donnant aux médecins un moyen urgent de faire la différence entre ces cancers.
Réalité virtuelle
Crédit : Flickr/CC BY-SA 2.0
Trois candidatures ont été présélectionnées pour résoudre notre défi de développer un « Google Street View » pour le cancer. Résoudre ce problème, a déclaré la professeure Suzanne Cory, membre du panel, de la division de génétique moléculaire du cancer du Walter and Eliza Hall Institute en Australie, pourrait «nous faire avancer vers un avenir différent».
Et avec la réalité virtuelle dans le mélange, il est facile de comprendre pourquoi.
La première équipe, dirigée par le professeur Greg Hannon de Cambridge, et comprenant des scientifiques de cinq pays différents, prévoit de se concentrer sur le cancer du sein. En combinant une technologie capable de suivre le mouvement et le devenir des cellules dans les tissus vivants avec des informations moléculaires et génétiques, l’équipe espère créer une expérience de réalité virtuelle qui permettra aux chercheurs de « se promener » à l’intérieur de tumeurs virtuelles 3D.
Les cancers du sein peuvent être classés en 10 « types » distincts et l’équipe prévoit de cartographier chacune de ces différentes maladies, ainsi que des informations cliniques sur la façon dont les patients atteints de chaque type se sont comportés. Cela pourrait ouvrir une toute nouvelle façon pour les scientifiques et les médecins de voir comment les tumeurs se développent et réagissent au traitement.
La deuxième candidature présélectionnée dans ce domaine est dirigée par le professeur Ehud Shapiro, de l’Institut Weizmann en Israël, et présentait une fois de plus une proposition passionnante impliquant la réalité virtuelle.
Non contente de cartographier les tumeurs en trois dimensions, l’équipe de Shapiro, composée de scientifiques de trois pays différents, prévoit d’en ajouter une quatrième : le temps.
En utilisant les dernières technologies, ils espèrent suivre les patients depuis le diagnostic jusqu’au traitement et même, dans certains cas, après la mort. Dans leur candidature, l’équipe a déclaré qu’essayer d’examiner les énormes volumes de données qui pourraient en résulter ne serait pas « directement compréhensible ». Ils devront donc développer de nouveaux logiciels de pointe pour transformer ces données complexes en une nouvelle réalité virtuelle.
En fin de compte, ils espèrent produire la vue la plus complète d’une tumeur, allant de ses premières origines jusqu’au moment où elle commence à se propager et au-delà. Et ils veulent le faire pour chaque patient, dans l’espoir de trouver la meilleure façon de traiter les gens à l’avenir.
La troisième équipe, dirigée par le Dr Josephine Bunch du National Physical Laboratory, propose de combiner trois domaines de recherche de pointe – des machines appelées spectrométrie de masse qui peuvent mesurer toutes les molécules à l’intérieur des cellules cancéreuses individuelles ; la dernière technologie d’imagerie; et l’analyse génétique de nouvelle génération – pour générer des « cartes moléculaires » détaillées des tumeurs.
Combinant l’expertise de l’équipe dans plusieurs disciplines scientifiques différentes, ils espèrent que ces cartes offriront des moyens de regrouper les patients pour aider à tester des traitements personnalisés, ainsi que de trouver de nouvelles façons de diagnostiquer et de surveiller avec précision les tumeurs.
Que se passe-t-il ensuite ?
Nous allons maintenant aider chaque équipe à développer davantage son approche et à soumettre une candidature complète. Notre groupe d’experts se réunira ensuite à nouveau plus tard cette année pour décider où ira l’argent.
Au sujet de l’issue de cette décision, le professeur Nic Jones, directeur du Manchester Cancer Research Center et membre de notre panel scientifique du Grand Challenge, a été très clair lors de la présélection : « Il ne sert à rien de faire de la science passionnante si cela ne va pas transformationnel.
Et il semblerait que, parmi ces propositions, il y ait les équipes et les idées qui ont le potentiel de faire les deux.
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