Si vous avez déjà terminé un puzzle, vous saurez qu’il est insensé de sauter directement dedans et de commencer à assembler les pièces.
Vous devez d’abord rassembler tous les morceaux de ciel, les morceaux de bord et les points de repère distinctifs pour évaluer le défi à venir. Et pour quelques centaines de pièces ce n’est pas trop gênant. Mais si vous multipliiez ces 100 ou 1000 fois, cela deviendrait une poursuite par temps humide assez éprouvante.
Pourtant, c’est exactement ce genre de vastes exercices de tri et de catalogage que les équipes de recherche du monde entier ont mis en place au cours de la dernière décennie ou plus pour aider à décoder le cancer.
Du projet Cancer Genome Atlas (TCGA) – bien nommé d’après les « lettres » chimiques T, C, G et A qui composent le code ADN – à l’International Cancer Genome Consortium (ICGC), ils poursuivent tous un objectif similaire : document les pièces défectueuses du puzzle enfermées dans l’ADN d’une tumeur. Ce n’est qu’alors que les scientifiques pourront commencer à comprendre ce que tout cela signifie.
Bien sûr, ces études sont beaucoup plus compliquées que la préparation d’un puzzle. Les découvertes qui ont émergé ces dernières années ont poussé notre compréhension de nombreux cancers à un nouveau niveau – dans certains cas, remettant même en question la façon dont nous définissons la maladie elle-même.
Ces dernières années, les résultats de ces projets ont réétiqueté le cancer du pancréas en au moins quatre types différents. Nos propres experts en cancer de la prostate ont fait de nouvelles découvertes sur les origines de la maladie et sur la façon dont elle se propage dans le corps.
Et dans les travaux publiés dans la revue Génétique de la nature, des scientifiques financés par Cancer Research UK ont utilisé les données de l’ICGC pour découvrir de nouvelles cibles médicamenteuses potentielles pour le cancer de l’œsophage.
« Pour la plupart des patients, nous avons réussi à identifier 3 ou 4 défauts de l’ADN qui sont très importants pour la tumeur de cette personne », explique le professeur Rebecca Fitzgerald, qui a dirigé l’étude à la MRC Cancer Unit à Cambridge. « Avant cela, nous n’avions pas une idée claire des principaux défauts de ce type de tumeur, c’est donc un grand pas en avant. »
Et il s’avère que plus de la moitié des tumeurs portent des défauts qui suggèrent qu’elles peuvent être sensibles à des médicaments déjà en cours d’essais cliniques pour le cancer du sein.
« Cette recherche pourrait complètement changer le paradigme de donner aux patients atteints d’un cancer de l’œsophage la même chimiothérapie dont nous savons qu’elle ne fonctionne pas toujours, à des traitements plus ciblés basés sur les caractéristiques individuelles de la tumeur d’un patient. »
Mais ces projets ne se limitent pas aux informations initiales qu’ils offraient pour des cancers individuels. Les études qui ont été publiées laissent également un héritage de données, offrant une ressource inexploitée que les scientifiques commencent maintenant à séparer.
De l’atlas au « règlement »
L’un des objectifs de projets comme TCGA et l’ICGC est de compiler une liste définitive de toutes les erreurs génétiques trouvées dans les tumeurs. Mais cataloguer ces défauts prend du temps et de l’argent.
En conséquence, d’énormes ensembles de données se trouvent sur des disques durs et des serveurs, car chaque projet individuel ne peut que commencer à rayer la surface de ces données. Mais, surtout, ces projets de séquençage de gènes à grande échelle ont été conçus pour que d’autres chercheurs puissent également télécharger les informations.
Et maintenant, les avantages de cette approche commencent à apparaître.
Nos scientifiques à Londres font partie de ceux qui profitent de ces données. «Lorsque le premier génome du cancer a été séquencé, je pensais justement à postuler pour un doctorat», explique le Dr Nicky McGranahan. Maintenant, à la tête de son propre groupe de recherche à l’UCL, il écrit les équations mathématiques complexes qui aident à suivre l’évolution des tumeurs à mesure qu’elles se développent et se propagent.
« Sans aucun doute, le TCGA a joué un rôle clé dans l’élaboration de notre compréhension des défauts génétiques qui se produisent dans le développement de la tumeur, et comment ils s’accumulent à mesure que la tumeur se développe », dit-il.
En fait, l’une de leurs études reposait entièrement sur ces données disponibles gratuitement, permettant à l’équipe de rédiger les premières pages de ce qu’elle considère comme un « livre de règles » évolutif pour le cancer.
Ajouter plus de pièces au puzzle
Alors, devrions-nous nous contenter des données dont nous disposons actuellement ? Ou continuer à lire le code génétique de plus en plus de tumeurs et rendre le puzzle encore plus grand ?
C’est une question clé pour McGranahan – et la réponse est probablement les deux. « Je pense que plus de données donneront plus de résultats », dit-il. « Mais, également, les données disponibles n’ont pas été explorées à leur plein potentiel. Nous ne faisons probablement qu’effleurer la surface.
L’ICGC a récemment cessé de collecter de nouvelles données de séquençage. Il passe à une nouvelle phase, avec une orientation plus clinique.
« Nous avons un assez bon catalogue des changements génétiques trouvés dans le cancer à travers l’ICGC original et le TCGA », explique Fitzgerald. « Mais nous devons maintenant tirer parti de ces informations pour améliorer les résultats pour les patients. »
Au lieu d’obtenir un seul instantané d’une tumeur de chaque patient, l’ICGC remanié vise à séquencer plusieurs échantillons de la tumeur d’un patient au fil du temps et à les combiner avec des informations cliniques plus détaillées.
« Nous examinons principalement les patients qui entrent dans les essais cliniques, où nous aurions des informations sur la tumeur d’un patient et comment ils ont répondu au traitement », explique Fitzgerald.
Cela pourrait aider les chercheurs à se demander quels médicaments ciblés pourraient bénéficier aux patients présentant des défauts particuliers dans leur ADN tumoral, par exemple. Ou quels défauts déterminent comment une personne réagira à la chimiothérapie.
Adapter les pièces
Des ensembles de données comme l’ICGC et le TCGA ont ouvert grand le champ, permettant aux chercheurs de répondre à des questions sur la biologie des tumeurs qui n’auraient pas été possibles auparavant.
« Il n’y a pas si longtemps, nous n’avions qu’une poignée de tumeurs séquencées à analyser », explique McGranahan. « Vous pourriez en apprendre beaucoup sur ces échantillons, mais vous ne pouviez pas comprendre à quel point les résultats étaient pertinents pour d’autres cancers. »
« Le fait que vous ayez 10 000 tumeurs à explorer, et toutes ces données sont accessibles au public, est assez incroyable. »
Et ce ne sont pas seulement les données qui ont permis de progresser.
« J’ai rencontré toutes sortes de personnes grâce à l’ICGC dans différentes disciplines scientifiques que je n’aurais jamais rencontrées autrement », explique Fitzgerald. « Cela a conduit à de nouvelles collaborations et à des façons de faire communes. C’est l’un des meilleurs atouts d’un projet international de ce genre.
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