Malgré de grandes améliorations en termes de survie, le cancer est toujours l’un des plus grands tueurs au monde. Des scientifiques de premier plan financés par Cancer Research UK expliquent pourquoi cela représente un tel défi – et regardent jusqu’où nous en sommes
Écrit par Natalie Grover pour Guardian Labs
Partie d’une tumeur pancréatique vue au microscope, avec des cellules tumorales marquées en vert et différents types de cellules immunitaires en rose, jaune, rouge et turquoise. Crédit image : Silvia Cusumano, Assya Legrini, Leah Officer-Jones, Dr Nigel Jamison et Prof John La Quesne
Les dernières décennies ont permis des progrès extraordinaires dans la survie au cancer, mais de nombreux cancers restent mortels, la moitié des personnes diagnostiquées mourir dans 10 ans. Alors pourquoi la science n’a-t-elle pas encore trouvé un moyen de guérir plus de gens ?
Un défi majeur est que les scientifiques ne ciblent pas en fait une seule maladie, mais une constellation de centaines de maladies qui sont regroupées sous la classification générale du cancer. Cela est dû au fait que tous les cancers commencent de la même manière, avec des mutations dans les gènes qui contrôlent la fonction cellulaire.
De telles mutations peuvent alimenter la réplication sans entrave d’une seule cellule. Si les conditions sont réunies, la cellule se développe et se divise, devenant des millions de cellules qui peuvent s’agglutiner pour former une tumeur – dans laquelle il n’y a pas deux cellules tumorales identiques dans une seule tumeur.
« J’étais peut-être pessimiste quant à la capacité de contrôler ces amas de cellules qui se multiplient rapidement », déclare le professeur Sir Mike Stratton, directeur du Wellcome Sanger Institute et expert en génétique.
« Mais à maintes reprises, les réalisations de la recherche sur le cancer ont atténué ce pessimisme et l’ont converti en optimisme. Ce n’est pas qu’un seul médicament effacera tout [of cancers] hors de la carte, mais petit à petit, nous érodons les taux de mortalité de nombreux cancers.
Stratton, chef du Grands Défis Cancer Equipe Mutographesqui travaille sur un projet de 20 millions de livres sterling pour rechercher des causes inconnues de cancer, ajoute : « Nous apprenons que la recherche – découvrir ce qui se passe réellement dans les cellules cancéreuses – est la voie vers de nouvelles stratégies pour saper la capacité du cancer. les cellules à se comporter comme elles le font.
Combien de types de cancer existe-t-il ?
Alors que les cancers peuvent commencer de la même manière, des décennies de recherche ont montré qu’ils évoluent vers des maladies très différentes nécessitant une panoplie de traitements. Jusqu’à présent, les scientifiques ont classifié plus de 200 types de canceret ont trouvé une myriade de mutations génétiques sous-jacentes.
Sur environ 20 000 gènes du génome humain, entre 500 et 1 000 ont été identifiés comme contribuant, lorsqu’ils sont mutés, à ce qu’une cellule devienne cancéreuse. Il existe cependant un ensemble de cancers pour lesquels les gènes ne sont toujours pas clairs, explique Stratton, à qui l’on attribue l’identification du gène de susceptibilité au cancer du sein BRCA2, entre autres.
Il est tentant de penser que la voie à suivre consiste à cibler tous les gènes connus pour être impliqués dans le cancer en lançant plus de 500 programmes de développement de médicaments.
Mais non seulement c’est une tâche colossale, mais il n’est pas certain que les médicaments développés soient la réponse pour « guérir » les différents cancers. En effet, les tumeurs développent une diversité génétique considérable à mesure qu’elles évoluent et deviennent souvent résistantes aux traitements à mesure que davantage de mutations se produisent dans les cellules.
Des thérapies ciblées ont été approuvées pour une gamme de cancers, notamment les cancers du sein, du foie et du poumon, et aident davantage de personnes à vivre plus longtemps. Pour l’instant, cependant, le chercher des traitements plus « de précision » continue. « Il existe un ensemble de gènes cancéreux… qui sont désactivés par leurs propres mutations », explique Stratton. « Alors, comment utilisons-nous ces gènes pour développer de nouvelles thérapies ?
Cellules cancéreuses se développant en 2D, marquées avec des marqueurs fluorescents montrant les noyaux des cellules en bleu, leur cytoplasme en rouge et les zones de dommages à l’ADN en vert. Crédit image : Image Getty
Que faisons-nous pour guérir plus de gens ?
La résistance aux médicaments est l’un des plus grands défis du cancer – c’est pourquoi il est si important de diagnostiquer les cancers tôt lorsque le traitement a plus de chances de réussir, déclare notre clinicien en chef, le professeur Charles Swanton, chef de groupe au Francis Crick Institute, codirecteur du la charité Centre d’excellence en cancer du poumon et consultant à l’University College London Hospitals (UCLH).
Un diagnostic précoce n’est pas toujours possible, pour diverses raisons. Par exemple, il existe très peu de techniques capables de détecter de petites tumeurs précoces, et certains cancers ne déclenchent tout simplement pas les symptômes assez tôt jusqu’à ce qu’ils se soient déjà propagés (ou métastasés) – et c’est à ce stade que la boîte à outils de médicaments de l’oncologue tombe à court.
Chaque cancer a une suite différente de signaux auxquels il répond
Robert Insall, professeur de biologie mathématique et computationnelle
Pour aider à découvrir les astuces que les tumeurs déploient pour évoluer, se propager et développer une résistance aux médicaments, nous soutenons le Étude clinique TRACERx pour lequel Swanton est enquêteur en chef. En suivant les progrès de centaines de patients atteints de la forme la plus courante de cancer du poumon depuis le moment du diagnostic, l’étude considère le cancer à travers une lentille évolutive et utilise une vaste gamme de techniques de pointe pour surveiller la maladie des participants.
Selon Swanton, les leçons déjà tirées du suivi de ces patients sont applicables à de nombreux types de cancer. Par exemple, l’étude a montré que les tumeurs présentant un niveau élevé de diversité génétique ont les pires résultats cliniques et que les tumeurs utilisent un assortiment de stratagèmes pour échapper au système immunitaire, notamment en perdant les «drapeaux» à la surface de leur cellule qui leur permettent de être reconnu comme problématique.
Dans l’ensemble, dit Swanton, les principaux obstacles au traitement réussi du cancer métastatique sont la diversité génétique au sein des tumeurs, l’aptitude évolutive des cellules cancéreuses qui leur permet de s’adapter et, de plus en plus, la façon dont les tumeurs modifient leur microenvironnement local pour soutenir leur survie.
Un « organe voyou » ?
Le microenvironnement tumoral est composé de cellules non malignes qui ont été détournées par des cellules cancéreuses pour soutenir et nourrir la tumeur. Cela permet au cancer d’étouffer les défenses immunitaires de l’organisme.
Professeur Fran Balkwill
En règle générale, la moitié des cellules qui composent une tumeur ne sont pas cancéreuses et comprennent des fibroblastes (pour le soutien structurel), des cellules graisseuses et des cellules endothéliales (qui peuvent former des vaisseaux sanguins qui fournissent de l’oxygène et des nutriments et éliminent les déchets), explique le professeur Fran Balkwill, dont le travail au Institut du cancer de Barth à Londres se concentre sur les liens entre le cancer et l’inflammation.
Une meilleure compréhension de ce microenvironnement – et potentiellement sa « reprogrammation » – pourrait restreindre l’alimentation de cet « organe voyou » cancéreux et réveiller les cellules immunitaires du corps pour qu’elles le reconnaissent et le détruisent.
Déjà cet écosystème de cellules normales détournées dans les tumeurs est ciblé par les traitements contre le cancer, qu’il s’agisse d’immunothérapie ou de chimiothérapie, dit Balkwill, notant qu’il est probable que les traitements à l’avenir seront des combinaisons de médicaments qui ciblent les cellules malignes et ce microenvironnement.
Cependant, ce qui rend le cancer finalement si dangereux, c’est la suite de signaux qui l’incitent à se déplacer au-delà de son site primaire dans le sang, le système lymphatique ou d’autres tissus.
Robert Insall, professeur de biologie mathématique et computationnelle.
En règle générale, les signaux chimiques poussent une cellule cancéreuse à se déplacer dans une direction particulière, mais dans de nombreux cas, nous ne savons pas ce qu’ils sont, explique Robert Insall, professeur de biologie cellulaire mathématique et computationnelle à l’Institut Beatson de Glasgow. « Donc, si vous regardez ce thème de savoir pourquoi le cancer n’est pas encore guéri, c’est parce que chaque cancer a une suite différente de signaux auxquels il répond. »
Dans le cas du mélanome, une forme grave de cancer de la peau, Les recherches d’Insall suggère que les cellules cancéreuses émettent elles-mêmes leurs propres signaux de propagation, créant les instructions locales qui les dirigent vers la propagation.
« D’autres types de cancer de la peau ne sont pas aussi effrayants parce qu’ils ne se propagent pas ou rarement. Et l’une des raisons est qu’ils ne sont pas préparés à se pousser vers l’extérieur de la même manière », dit-il. « Je soupçonne que les cancers les plus métastatiques, les plus mortels, ont cette même propriété [as melanoma].”
La reprogrammation du microenvironnement d’une tumeur pourrait réveiller les cellules immunitaires du corps pour les détruire
Professeur Fran Balkwill
Quels progrès faisons-nous?
Des idées telles que celles d’Insall continuent d’éclairer la recherche sur la biologie du cancer, en s’appuyant sur les décennies d’efforts qui ont précédé. Ces connaissances en plein essor ont transformé la façon dont les médecins diagnostiquent et traitent les cancers – au Royaume-Uni, par exemple, les taux de survie ont doublé au cours des 40 dernières années pour tous les cancers combinés. « Dans ce voyage pour guérir les patients atteints de cancer », déclare Swanton, « je pense que nous sommes à mi-chemin. »
Partie d’une tumeur ovarienne vue au microscope, avec des cellules cancéreuses en bleu et des cellules immunitaires en marron Institut du cancer de Barth
La seconde moitié de cette odyssée exige des recherches plus approfondies. Une recherche qui ne profitera pas seulement aux patients atteints de cancer de demain, mais qui gardera l’espoir pour les personnes touchées par le cancer aujourd’hui qui pourraient avoir des options de traitement limitées ou inexistantes si leur cancer progresse.
Eileen Rapley, une participante à l’étude TRACERx qui est traitée à l’UCLH et qui a également reçu un médicament d’immunothérapie qui a jusqu’à présent tenu son cancer à distance, déclare : « Lorsque vous recevez un diagnostic de cancer et que vous êtes soudainement très dépendant des autres, le fait de pouvoir apporter quelque chose le rend un peu plus acceptable. Vous sentez qu’au moins ce cancer a un effet positif plutôt que négatif.
Mais le financement de ce type de recherche vitale a été soumis à des contraintes considérables, en grande partie à cause de la pandémie, le CRUK devant réduire ses dépenses prévues pour 2022-23 de 400 à 300 millions de livres sterling.
« Maintenir l’investissement dans la recherche sur le cancer et revenir là où nous étions en 2017, 2018 et 2019 va être absolument crucial », déclare Swanton.
«Nous arrivons maintenant au point de pouvoir personnaliser les médicaments administrés aux patients sur la base génétique de leur maladie», dit-il. « Mais nous avons besoin de nouveaux médicaments pour contourner et surmonter la résistance aux médicaments dans les cancers qui se sont propagés, et de nouvelles approches pour détecter les petites tumeurs à un stade précoce et les traiter avant qu’elles ne deviennent malignes. les cinq prochaines décennies.
Cet article a été initialement publié sur theguardian.com dans le cadre de la campagne des révolutionnaires Cancer Research UK et Guardian Labs Cancer.
Pour approfondir les raisons pour lesquelles nous n’avons pas guéri le cancer, nous avons entendu le Dr Alanna Skuse, le Dr Mariam Jamal-Hanjani et Sir Leszek Borysiewicz dans le dernier épisode de notre podcast That Cancer Conversation.
Des momies égyptiennes aux loups médiévaux, en passant par la médecine de précision et l’évolution microscopique, nous jetons un coup d’œil au passé pour découvrir pourquoi guérir le cancer est plus complexe que nous ne le pensons, et ce qui est nécessaire ensuite pour nous rapprocher d’un avenir sans cancer.