Le système immunitaire se nourrit de cancers du poumon en croissance, les forçant à évoluer pour survivre

Charles Darwin est l’un des pères fondateurs de l’évolution, décrivant comment, à partir de débuts simples, « les formes sans fin les plus belles et les plus merveilleuses » surgissent.

Mais si sa théorie décrit l’origine des espèces, elle ne s’applique pas seulement aux animaux et aux plantes. C’est aussi vrai pour le cancer.

Comme les créatures qui s’adaptent pour survivre dans leur environnement, les cancers sont dynamiques – ils grandissent et évoluent en réponse à leur environnement unique, rivalisant pour survivre.

Personne ne le sait mieux que notre équipe TRACERx, qui découvre comment les cancers du poumon évoluent avec des détails sans précédent.

Pour ce faire, ils suivent près de 850 patients atteints du type de cancer du poumon le plus courant, du diagnostic au traitement et au-delà. Mais ils savent qu’il ne suffit pas de zoomer uniquement sur la tumeur.

S’inspirant du guide de l’évolution de Darwin, l’équipe – dirigée par le clinicien en chef de Cancer Research UK, le professeur Charles Swanton – explore également l’environnement dans lequel chaque tumeur se développe. Et cela signifie porter une attention particulière à l’un des plus grands prédateurs du cancer, le système immunitaire. système.

« En réalité, nous essayons de comprendre l’impact du système immunitaire sur l’évolution des tumeurs », explique le Dr Nicky McGranahan, co-responsable de l’équipe TRACERx de l’University College London.

Et il semble que l’approche porte ses fruits. Publication de leurs derniers travaux dans Nature, l’équipe a révélé à quel point le système immunitaire peut avoir un impact important sur le cancer du poumon au fur et à mesure qu’il se développe.

Évolution tumorale fissurée

Le travail de notre système immunitaire est de chasser les menaces potentielles, y compris le cancer. Il forme une grande partie de l’environnement de la tumeur, exerçant une pression sur la tumeur pour qu’elle s’adapte et survive.

Et selon McGranahan, comprendre cet environnement est essentiel pour craquer l’évolution des tumeurs.

« C’est comme les pinsons de Darwin – vous ne pouvez pas vraiment comprendre une évolution sans regarder l’environnement dans lequel cette évolution se produit », explique-t-il.

Si vous tombiez sur les pinsons de Darwin au Natural History Museum de Londres, vous verriez un ensemble d’oiseaux similaires, mais pas identiques. Vous remarquerez peut-être que chaque oiseau a un bec unique lorsqu’il est jugé contre d’autres dans l’alignement.

Mais il serait difficile de comprendre toute l’histoire de ces oiseaux et de leurs becs sans regarder d’où ils viennent.

Pour vraiment apprécier les pinsons de Darwin, vous devez faire un voyage aux Galapagos et vous faire une idée des différentes îles et plages sur lesquelles ces oiseaux vivaient. Ce n’est qu’alors que vous pourrez comprendre comment les oiseaux vivant sur des îles distantes de moins de 140 milles ont pu développer des apparences aussi différentes.

Ce n’est que lorsque vous regardez l’ensemble du tableau que l’histoire commence à avoir un sens. Et c’est ce que l’équipe TRACERx fait dans le cancer du poumon.

Pour leur dernière étude, l’équipe a analysé des échantillons prélevés sur 88 cancers du poumon à un stade précoce qui n’avaient pas encore été traités. En plus d’examiner les changements dans l’ADN des cellules tumorales, ils ont également examiné la quantité de code génétique lue par chaque cellule tumorale. Lorsque l’ADN est lu, des sections du code génétique sont transformées en une molécule appelée ARN, que l’équipe a suivie et mesurée.

Enfin, ils ont examiné l’environnement entourant les cellules tumorales dans chaque échantillon, en comptant le nombre de cellules immunitaires présentes dans chaque région. Ils cherchaient à voir si les zones tumorales avec beaucoup d’activité des cellules immunitaires s’étaient adaptées différemment aux zones avec relativement peu de cellules immunitaires.

Et c’est exactement ce qu’ils ont trouvé.

Un jeu cellulaire de cache-cache

«Nous avons détaillé de nombreux mécanismes d’évasion immunitaire qui, selon nous, se produisent dans ces tumeurs», explique le Dr Rachel Rosenthal, qui a dirigé la dernière étude TRACERx. « Et un certain nombre d’entre eux n’ont pas été caractérisés auparavant. »

L’équipe a découvert une multitude de stratégies différentes que les cellules cancéreuses utilisaient pour esquiver le système immunitaire. Celles-ci allaient de solutions plus permanentes – telles que la suppression de morceaux d’ADN défectueux qui pourraient signaler au système immunitaire – à des tactiques plus temporaires.

L’une des nouvelles tactiques découvertes par l’équipe était une solution plus temporaire. Certaines cellules cancéreuses empêchaient la lecture de certaines parties de leur ADN. Ce faisant, les cellules cancéreuses arrêtent temporairement la production de molécules altérées qui se trouvent à leur surface, ce qui signifie que les cellules immunitaires peuvent passer à côté et ne pas détecter un problème.

Mais peut-être la découverte la plus intéressante était où dans la tumeur ces différentes tactiques ont été employées.

Les scientifiques ont déjà découvert que tous les environnements tumoraux ne sont pas identiques. Certains sont densément remplis de cellules immunitaires, tandis que dans d’autres, le paysage immunitaire semble clairsemé. Et il y a ceux qui se situent entre ces deux extrêmes, avec des régions « chaudes » qui regorgent de cellules immunitaires et des régions « froides » avec relativement peu d’implication immunitaire.

L’équipe TRACERx a découvert des différences dans les tactiques que les tumeurs ont évoluées en fonction du paysage des cellules immunitaires. Les parties de la tumeur qui regorgent de cellules immunitaires semblent avoir recours à des tactiques temporaires pour éviter les ennuis, notamment en empêchant la lecture de certains morceaux d’ADN. Alors que les parties de la tumeur qui sont devenues « froides » ont développé des solutions plus permanentes.

Cela aide à se faire une idée de la façon dont les tumeurs s’adaptent à leur environnement. Et pour McGranahan et Rosenthal, cela commence à régler un débat séculaire sur la façon dont le système immunitaire entraîne l’évolution du cancer.

« C’est quelque chose qui a été controversé sur le terrain – la mesure dans laquelle le système immunitaire joue un rôle actif dans ces tumeurs non traitées à un stade précoce », explique McGranahan. « Nos données suggèrent que potentiellement la plupart des tumeurs étaient autrefois chaudes et qu’il existe une méthode qu’ils utilisent pour échapper au système immunitaire. »

Comme les pinsons de Darwin, les tumeurs s’adaptent aux pressions de leur environnement, trouvant des moyens de survivre et de se développer.

Le voyage à venir

L’équipe a maintenant une bien meilleure idée de la relation complexe entre le cancer du poumon et le système immunitaire. Et ils sont sortis de l’exploration avec une direction future en tête.

« Le point positif est que le système immunitaire est définitivement actif ou a été actif dans le passé. Ainsi, même dans les cas où nous ne pouvons identifier que les régions tumorales « froides », il pourrait être possible de réactiver le système immunitaire », explique McGranahan.

Cela pourrait être possible pour les changements temporaires que les cellules cancéreuses font pour éviter le système immunitaire. Mais il y a encore beaucoup de travail à faire.

« C’est quelque chose que nous pourrions modifier, en utilisant des traitements. C’est loin, mais au moins cela suggère que la tumeur a pris diverses mesures pour échapper au système immunitaire, dont certaines peuvent être ciblées.

Katie