Le tabac et le soleil laissent des traces dans le génome du cancer
La revue Nature a publié en ligne deux articles détaillant le tout premier séquençage de génomes du cancer. Ces travaux révèlent que le génome de la lignée cellulaire de cellules cancéreuses des poumons porte dans son ADN l'empreinte des dommages causés par le tabac, et bon nombre des mutations dans le génome d'un mélanome sont caractéristiques des dommages infligés à l'ADN par les ultraviolets. Le séquençage a également montré les traces des efforts des cellules pour réparer les dégâts causés à l'ADN. Des chercheurs des Pays-Bas, du Royaume-Uni et des États-Unis espèrent que leurs travaux conduiront à des traitements personnalisés du cancer, où les médicaments seront choisis en fonction des mutations particulières ayant conduit à chaque cancer. «Cela nous donne une idée de l'avenir de la médecine anticancéreuse développée dans les laboratoires et appliquée à terme dans les hôpitaux», commente Sir Mark Walport, directeur de l'institut Sanger de la fondation Wellcome Trust au Royaume-Uni. «Ces découvertes se traduiront par des connaissances, des méthodes et des pratiques en matière de soins.» Les cellules cancéreuses contiennent des mutations génétiques qui se sont accumulées au cours de la vie du patient. Les scientifiques ont utilisé les techniques de séquençage d'ADN les plus récentes pour étudier le génome d'un mélanome malin et d'un cancer pulmonaire à petites cellules (CPPC). L'équipe a également séquencé le génome de cellules saines provenant de deux patients, afin de faire des comparaisons et de déceler les mutations génériques spécifiques aux cancers. «Les mutations de l'ADN causées par exemple par la fumée de cigarette sont transmises à toutes les générations suivantes de cellules filles, constituant un enregistrement permanent des dégâts», explique le Dr Andy Futreal de l'institut Sanger de la fondation Wellcome Trust. «À l'instar d'un archéologue, nous pouvons commencer à reconstruire l'histoire de cette lignée cancéreuse et exhumons les dommages subis par le génome suite à l'exposition à des facteurs mutagènes.» Le cancer des poumons est la première cause de mortalité dans le monde, avec plus d'un million de décès par an. En particulier, les CPPC représentent 15% des cas de cancer des poumons. Ce cancer est très difficile à soigner, et la plupart des patients décèdent dans les deux années qui suivent le diagnostic. Le tabagisme est responsable de la majorité des cas de cancer des poumons. La fumée de tabac contient plus de 60 substances chimiques qui endommagent l'ADN et entraînent des mutations. L'équipe de chercheurs a enregistré plus de 20000 mutations dans la lignée de cellules de cancer pulmonaire. La plupart sont sans conséquences, mais certaines déclenchent la transformation cancéreuse des cellules. «Pour la première fois, nous disposons d'une carte complète des mutations dans une cellule cancéreuse», souligne le Dr Peter Campbell de l'institut Sanger du Wellcome Trust. «Leur profil est exactement celui que l'on attend du tabagisme, suggérant que la majorité des 23000 mutations que nous avons décelées a pour cause le cocktail de composés chimiques que l'on trouve dans les cigarettes. En se basant sur des estimations moyennes, nous pouvons déclarer qu'une mutation apparaît sur le génome toutes les 15 cigarettes fumées.» Les travaux ont également révélé les tentatives des cellules pour réparer l'ADN endommagé. Ils ont même mis en évidence un système de réparation inconnu jusque-là, actif sur les mutations touchant des gènes très actifs. La présence de ce système suppose que la cellule cherche à protéger tout spécialement ces parties du génome. La deuxième étude s'est intéressée à des prélèvements effectués sur un patient atteint de mélanome malin. Ce cancer ne représente que 3% des cas de cancer de la peau, mais il est responsable des trois quarts des décès associés. Le génome du mélanome semble contenir plus de 33000 mutations, beaucoup étant précisément celles que l'on associe à une exposition aux ultraviolets. «Le nombre de détails que l'on peut lire dans ces génomes est proprement stupéfiant. Les mutations causées par les ultraviolets ont une signature caractéristique, et elles en constituent la grande majorité», poursuit le Dr Campbell. «La clarté des données génomiques nous a même permis de faire la différence entre certaines mutations induites très tôt par les ultraviolets et d'autres mutations survenues ultérieurement et n'ayant pas cette signature.» Les chercheurs pensent que ces mutations sont survenues après la migration des cellules cancéreuses depuis la peau vers des tissus plus en profondeur. Pour les chercheurs, l'étape suivante consistera à étudier plus en détail les nouvelles séquences, afin de déterminer les mutations qui ont induit la transformation cancéreuse des cellules. «Le cancer est déclenché par des mutations accumulées dans les gènes, et nous en sommes actuellement au point où nous pourrons bientôt connaître toutes les mutations présentes dans les tumeurs de chaque patient», commente le Dr John Minna du Southwestern Medical Center de l'université du Texas (UT) aux États-Unis. «Il faudra alors utiliser ces informations pour trouver de nouvelles méthodes de prévention des cancers, les diagnostiquer plus tôt et choisir les traitements qui pourraient être mieux adaptés à chaque tumeur. Ces découvertes ne constituent que la première étape, mais elles nous ont montré la bonne direction.»
Pays
Pays-Bas, Royaume-Uni, États-Unis