Développement des connaissances modernes sur les causes du cancer

Publié le : 23/05/2020 16:38:28
Catégories : Histoire Cancer

Développement des connaissances modernes sur les causes du cancer

Cancérigènes viraux et chimiques


En 1915, Katsusaburo Yamagiwa et Koichi Ichikawa, de l'université de Tokyo, ont provoqué pour la première fois le cancer chez des animaux de laboratoire en appliquant du goudron de houille sur la peau de lapin. Plus de 150 ans s'étaient écoulés depuis que le clinicien londonien John Hill avait reconnu le tabac comme un agent cancérigène (substance connue ou supposée causer le cancer chez l'homme). De nombreuses autres années se sont écoulées avant que le tabac ne soit "redécouvert" comme la source la plus destructrice de cancérogènes chimiques connue de l'homme.

Aujourd'hui, nous reconnaissons et évitons de nombreuses substances spécifiques qui provoquent le cancer : les goudrons de charbon et leurs dérivés (comme le benzène), certains hydrocarbures, l'aniline (une substance utilisée pour fabriquer des colorants), l'amiante, et bien d'autres. Les rayonnements ionisants provenant de diverses sources, dont le soleil, sont également connus pour provoquer des cancers. Pour assurer la sécurité du public, le gouvernement a établi des normes de sécurité pour de nombreuses substances, notamment le benzène, l'amiante, les hydrocarbures dans l'air, l'arsenic dans l'eau potable et les radiations.

En 1911, Peyton Rous, de l'Institut Rockefeller à New York, a décrit un type de cancer (sarcome) chez les poulets, causé par ce qui est devenu plus tard le virus du sarcome Rous. Il a reçu le prix Nobel pour ce travail en 1968. Plusieurs virus sont aujourd'hui liés au cancer chez l'homme, par exemple :

  • Une infection de longue durée par les virus de l'hépatite B ou C peut entraîner un cancer du foie.
  • L'un des herpèsvirus, le virus Epstein-Barr, provoque une mononucléose infectieuse et a été associé à des lymphomes non hodgkiniens et au cancer du nasopharynx.
  • Les personnes atteintes du virus de l'immunodéficience humaine (VIH) ont un risque accru de développer plusieurs cancers, en particulier le sarcome de Kaposi et le lymphome non hodgkinien.
  • Les virus du papillome humain (VPH) ont été associés à de nombreux cancers, en particulier ceux du col de l'utérus, de la vulve, du vagin, de l'anus et du pénis. Certains cancers de la tête et du cou (principalement de la langue et des amygdales) sont également liés aux types de HPV à haut risque. Il existe aujourd'hui des vaccins qui aident à prévenir l'infection par le HPV.

En 2014, le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) de l'Organisation mondiale de la santé a identifié plus de 100 cancérogènes chimiques, physiques et biologiques. Nombre de ces associations ont été reconnues bien avant que les scientifiques ne comprennent mieux comment le cancer se développe. Aujourd'hui, la recherche découvre de nouveaux agents cancérigènes, explique comment ils provoquent le cancer et donne un aperçu des moyens de le prévenir.

Au milieu du XXe siècle, les scientifiques disposaient des instruments nécessaires pour travailler sur certains des problèmes complexes de chimie et de biologie qui restaient sans solution. James Watson et Francis Crick, qui ont reçu un prix Nobel en 1962 pour leurs travaux, avaient découvert la structure chimique exacte de l'ADN, le matériau de base des gènes.

L'ADN s'est avéré être la base du code génétique qui donne des ordres à toutes les cellules. Après avoir appris à traduire ce code, les scientifiques ont pu comprendre comment les gènes fonctionnent et comment ils peuvent être endommagés par des mutations (changements ou erreurs dans les gènes). Ces techniques modernes de chimie et de biologie ont permis de répondre à de nombreuses questions complexes sur le cancer.

Les scientifiques savaient déjà que le cancer pouvait être causé par des produits chimiques, des radiations et des virus, et que parfois, le cancer semblait être un phénomène familial. Mais au fur et à mesure que la compréhension de l'ADN et des gènes s'est améliorée, ils ont appris que c'étaient les dommages causés à l'ADN par les produits chimiques et les radiations, ou l'introduction de nouvelles séquences d'ADN par des virus, qui conduisaient souvent au développement de cancers. Il est devenu possible de localiser l'emplacement exact des dommages sur un gène spécifique.

Les scientifiques ont découvert que parfois les gènes défectueux sont hérités, et parfois ces gènes hérités sont défectueux aux endroits où certains produits chimiques ont également tendance à causer des dommages. En d'autres termes, la plupart des éléments qui causent le cancer (les carcinogènes) provoquent des dommages génétiques (les mutations) qui ressemblent beaucoup aux mutations qui peuvent être héritées et qui pourraient entraîner les mêmes types de cancer si davantage de mutations étaient introduites.

Quelle que soit la façon dont la première mutation a commencé (innée ou spontanée), les cellules qui se sont développées à partir des cellules mutées ont conduit à des groupes de cellules anormales (appelées clones, ou duplicatas de la cellule anormale). Les clones mutants ont évolué vers des clones encore plus malins au fil du temps, et le cancer a progressé par de plus en plus de dommages génétiques et de mutations. La grande différence entre les tissus normaux et le cancer est que les cellules normales dont l'ADN est endommagé meurent, alors que les cellules cancéreuses dont l'ADN est endommagé ne meurent pas. La découverte de cette différence essentielle a répondu à de nombreuses questions qui ont préoccupé les scientifiques pendant de nombreuses années.

Oncogènes et gènes suppresseurs de tumeurs


Au cours des années 1970, les scientifiques ont découvert deux familles de gènes particulièrement importantes liées au cancer : les oncogènes et les gènes suppresseurs de tumeurs.

Les oncogènes : Ces gènes provoquent une croissance incontrôlée des cellules et les transforment en cellules cancéreuses. Ils sont formés par des changements ou des mutations de certains gènes normaux de la cellule appelés proto-oncogènes. Les proto-oncogènes sont les gènes qui contrôlent normalement la fréquence de division d'une cellule et son degré de différenciation (ou de spécialisation dans une fonction spécifique de l'organisme).

Gènes suppresseurs de tumeurs : Ce sont des gènes normaux qui ralentissent la division cellulaire, réparent les erreurs d'ADN et indiquent aux cellules quand mourir (un processus connu sous le nom d'apoptose ou de mort cellulaire programmée). Lorsque les gènes suppresseurs de tumeurs ne fonctionnent pas correctement, les cellules peuvent se développer de manière incontrôlée, ce qui peut entraîner un cancer.

Il peut être utile de considérer une cellule comme une voiture. Pour qu'elle fonctionne correctement, il faut qu'il y ait des moyens de contrôler la vitesse à laquelle elle roule. Un proto-oncogène fonctionne normalement de la même manière qu'une pédale d'accélérateur : il aide la cellule à croître et à se diviser. Un oncogène peut être comparé à une pédale d'accélérateur qui est coincée, ce qui provoque une division cellulaire incontrôlée. Un gène suppresseur de tumeur est comme la pédale de frein d'une voiture. Il empêche normalement la cellule de se diviser trop rapidement, tout comme un frein empêche une voiture de rouler trop vite. Lorsque quelque chose ne va pas avec le gène, par exemple si une mutation l'empêche de fonctionner, la division cellulaire peut devenir incontrôlable.

Lentement, les scientifiques médicaux identifient les oncogènes et les gènes suppresseurs de tumeurs qui sont endommagés par des produits chimiques ou des radiations et ceux qui, lorsqu'ils sont hérités, peuvent conduire au cancer. Par exemple, la découverte dans les années 1990 de deux gènes responsables de certains cancers du sein, BRCA1 et BRCA2, est un pas en avant car ces gènes peuvent être utilisés pour identifier les personnes qui ont un risque plus élevé de développer un cancer du sein.

D'autres gènes ont été découverts qui sont liés à des cancers familiaux, tels que les cancers du colon, du rectum, du rein, des ovaires, de la thyroïde, du pancréas et le mélanome de la peau. Le cancer familial est loin d'être aussi fréquent que le cancer spontané (cancer causé par une lésion de l'ADN qui commence au cours de la vie d'une personne). Le cancer lié à l'hérédité représente moins de 15 % de tous les cancers. Néanmoins, il est important de comprendre ces cancers car, grâce à la poursuite des recherches en génétique, nous pourrons peut-être identifier davantage de personnes à très haut risque.

Dès que les chercheurs ont reconnu l'importance de modifications génétiques spécifiques dans le cancer, ils ont rapidement commencé à travailler à la mise au point de thérapies ciblées (médicaments ou substances qui interfèrent avec des molécules spécifiques) pour surmonter les effets de ces modifications sur les gènes suppresseurs de tumeurs et les oncogènes.

Source : cancer/org