Les génomes des cancers de la peau et du poumon sont vraiment révolutionnaires

Pleasance ED et al. (2009) Un petit- génome cellulaire du cancer du poumon avec des signatures complexes d'exposition au tabac. Nature. doi: 10.1038/nature08629

Un tracé Circos montrant des mutations dans le génome du cancer du poumon

Ce fut une semaine exceptionnelle pour la recherche sur le cancer. Comme nous le rapportons ailleurs, les scientifiques ont approfondi les mécanismes de réparation de l’ADN de nos cellules et découvert comment ils fonctionnent.

À l’opposé du spectre, deux autres articles publiés dans Nature aujourd’hui examinent ce qui se passe lorsque la réparation de l’ADN se déroule mal, en cartographiant les dommages à l’ADN sur l’ensemble du génome de deux types de cancer : le mélanome et le cancer du poumon.

Ce qui est si remarquable – et révolutionnaire – à propos de ces articles n’est pas qu’ils trouvent de nouveaux gènes impliqués dans le cancer. C’est que la technique utilisée par les scientifiques pour identifier les dommages génétiques leur permet d’identifier ce causé ces mutations – et également construire une image de la façon dont les cancers se sont développés, au niveau moléculaire.

Il s’agit d’un véritable trésor d’informations scientifiques – le genre qui a le potentiel de percer certains des secrets les plus profonds du cancer.

Nous avons couvert les tenants et les aboutissants de ces deux articles sur notre fil d’actualités – mais brièvement, des chercheurs du Wellcome Trust Sanger Institute de Cambridge ont séquencé l’intégralité du génome de l’ADN à partir des cellules de deux patients atteints de cancer – l’un atteint d’un cancer du poumon, l’autre d’un mélanome , ainsi que des cellules saines des mêmes individus. Cela leur a permis de comparer les deux et de localiser les mutations dispersées autour de l’ADN des cancers.

La conclusion frappante était que la cellule de mélanome contenait plus de 33 000 mutations ; le cancer du poumon environ 23 000.

Ils ont également vu des preuves de la façon dont les cellules avaient désespérément tenté de réparer leur ADN endommagé face à une attaque cancérigène.

Une implication clé de leurs découvertes est qu’il n’y avait pas de « commutateur principal » pour le cancer – au lieu de cela, cela confirme l’idée que le cancer survient après qu’un certain nombre de processus cellulaires clés ont été endommagés au fil du temps.

En fait, la beauté des données est que les chercheurs devraient maintenant être en mesure de reconstituer les événements qui ont conduit au cancer en premier lieu – une sorte de fouille d’archéologie moléculaire.

Contexte, pas contenu

Comme nous l’avons mentionné plus tôt, ce n’était pas un exercice typique de « recherche de gènes » – c’était bien plus que cela. En analysant le « contexte » de chaque mutation – c’est-à-dire les séquences d’ADN qui apparaissent de part et d’autre de celle-ci – les chercheurs ont pu glaner des indices sur la cause de chacune.

Comme vous pouvez l’imaginer, les génomes du cancer portaient tous deux les signes révélateurs de leurs causes – la fumée de tabac dans le cas du cancer du poumon et les rayons UV dans le cas du cancer de la peau.

Comme l’a déclaré le chercheur principal, le professeur Peter Campbell, à propos de la découverte du cancer du poumon :

« Le profil des mutations que nous avons observé est exactement celui attendu du tabac, suggérant que la majorité des 23 000 que nous avons trouvées sont causées par le cocktail de produits chimiques trouvés dans les cigarettes. Sur la base d’estimations moyennes, on peut dire qu’une mutation est fixée dans le génome pour 15 cigarettes fumées.

Pourquoi les cancers de la peau et du poumon ?

Les chercheurs ont choisi les cancers de la peau et du poumon parce qu’il s’agit de deux formes de la maladie dont les causes sont bien définies. Cela a permis aux chercheurs de tester la théorie selon laquelle ils seraient capables de voir des « empreintes digitales » de la fumée de tabac et des rayons UV sur tout le génome du cancer.

Mais d’autres types de cancer n’ont pas de causes aussi tranchées. Le grand espoir est maintenant que les scientifiques puissent utiliser cette technique pour identifier les chaînes d’événements qui conduisent à d’autres cancers. En effet, des progrès partiels ont déjà été réalisés dans ce domaine – en septembre, un groupe de chercheurs, dont le professeur Carlos Caldas de Cancer Research UK, a publié des données sur le génome du cancer du sein, et un autre groupe américain a séquencé le génome d’une patiente atteinte de leucémie aiguë.

Séquençage de nouvelle génération

Ces études n’ont été possibles que grâce aux progrès extraordinaires de la technologie de séquençage des gènes « massivement parallèle » au cours des dernières années. Et à mesure que cette technologie continue de progresser, nous verrons d’autres études comme celles-ci, générant des tonnes de nouvelles informations sur lesquelles les scientifiques pourront se pencher.

La décennie a commencé avec la publication de la première ébauche du génome humain en 2000. Elle se termine maintenant par une rafale d’articles qui s’appuient sur le projet du génome humain et donnent de nouvelles et passionnantes informations sur la façon dont le cancer se développe – des idées qui ne manqueront pas de tourner , à terme, en bénéfices pour les personnes touchées par la maladie.

Henri


Référence:

Pleasance, E. et al (2009). Un catalogue complet de mutations somatiques d’un génome de cancer humain La nature DOI : 10.1038/nature08658

Pleasance, E. et al (2009). Un génome du cancer du poumon à petites cellules avec des signatures complexes d’exposition au tabac La nature DOI : 10.1038/nature08629

Shah, S. et al (2009). Évolution mutationnelle d’une tumeur lobulaire du sein profilée à une résolution d’un seul nucléotide Nature, 461 (7265), 809-813 DOI : 10.1038/nature08489