Cancérisation et mutations : quand les gènes déraillent
Le cancer n'est pas une maladie unique, mais une conséquence de l'accumulation d'erreurs dans notre propre ADN. Plongeons dans la biologie cellulaire du dérèglement.
Introduction
Chaque jour, des milliards de cellules de notre corps se divisent. Cette machinerie, normalement parfaitement contrôlée, peut parfois dérailler. Une cellule échappe aux signaux qui régulent sa croissance et sa mort, se multiplie de façon anarchique et peut former une tumeur. Ce processus, la cancérisation, trouve son origine dans des altérations de notre matériel génétique : les mutations.
Pourquoi notre organisme, pourtant doté de systèmes de réparation sophistiqués, développe-t-il parfois des cancers ?
1🧬 Les acteurs moléculaires : proto-oncogènes et gènes suppresseurs
La cancérisation est une maladie génétique somatique : elle affecte l'ADN de certaines cellules de l'organisme, mais n'est pas transmise à la descendance. Elle résulte de mutations dans deux grandes familles de gènes qui contrôlent la division cellulaire :
Gène normal dont la protéine produite stimule la croissance et la division cellulaires (ex: facteurs de croissance, récepteurs).
Le gène RAS code pour une protéine impliquée dans la transmission du signal de division. Une mutation ponctuelle peut le rendre constamment actif.
Version mutée et hyperactive d'un proto-oncogène. Il agit comme un <strong>« accélérateur »</strong> de la division cellulaire, même en l'absence de signal.
Gène normal dont la protéine freine la division, favorise la réparation de l'ADN ou déclenche l'apoptose (suicide cellulaire) en cas de dommage irréparable.
Le gène p53, surnommé « gardien du génome », arrête le cycle cellulaire pour permettre la réparation de l'ADN, ou induit l'apoptose si les dommages sont trop importants.
Pour qu'une cellule devienne cancéreuse, il faut généralement plusieurs mutations : l'activation d'oncogènes (accélérateur enfoncé) ET l'inactivation des deux allèles des gènes suppresseurs de tumeurs (freins coupés).
2⚙️ Perturbation du cycle cellulaire et hallmarks du cancer
Les mutations dans les gènes régulateurs confèrent à la cellule cancéreuse des propriétés nouvelles, les « hallmarks » (marqueurs) du cancer, qui lui permettent d'échapper aux contrôles.
Schéma conceptuel illustrant les propriétés fondamentales qui distinguent une cellule cancéreuse d'une cellule normale.
- 1. Autosuffisance en signaux de croissance
- 2. Insensibilité aux signaux anti-croissance
- 3. Échappement à l'apoptose
- 4. Potentiel réplicatif illimité (télomérase)
- 5. Angiogenèse soutenue (création de vaisseaux)
- 6. Invasion tissulaire et métastases
Ces capacités découlent directement des altérations génétiques :
- Autosuffisance : due à l'activation d'oncogènes (ex: récepteur HER2 constamment activé dans certains cancers du sein).
- Échappement à l'apoptose : dû à l'inactivation de gènes suppresseurs comme p53.
- Instabilité génomique : des mutations dans les gènes de réparation de l'ADN (comme BRCA1/2) augmentent le taux de nouvelles mutations, accélérant l'acquisition des autres hallmarks.
3☢️ Facteurs de risque : des agents mutagènes aux cancers
L'accumulation de mutations n'est pas le fruit du hasard. Elle est favorisée par l'exposition à des agents mutagènes, aussi appelés carcinogènes.
Les principaux facteurs de risque environnementaux :
- Physiques : Rayons UV (mélanomes), radiations ionisantes.
- Chimiques : Composés du tabac (cancer du poumon), amiante, alcool.
- Biologiques : Certains virus (HPV → cancer du col de l'utérus) et bactéries (Helicobacter pylori → cancer de l'estomac).
Le temps de latence entre l'exposition au carcinogène et l'apparition du cancer est souvent long (plusieurs décennies), car il correspond à la durée nécessaire pour accumuler le nombre critique de mutations dans une lignée cellulaire.
4🔬 De la tumeur bénigne au cancer : invasion et métastases
Toutes les proliférations cellulaires ne sont pas cancéreuses. Une tumeur bénigne est une masse localisée, encapsulée, qui ne diffuse pas. Le cancer (tumeur maligne) est caractérisé par deux propriétés invasives :
Capacité des cellules cancéreuses à envahir les tissus sains avoisinants en dégradant la matrice extracellulaire.
Processus par lequel des cellules cancéreuses se détachent de la tumeur primitive, migrent via le sang ou la lymphe, et forment de nouvelles tumeurs (métastases) dans des organes distants.
Schéma séquentiel montrant les étapes de la dissémination cancéreuse.
- 1. Tumeur primitive
- 2. Invasion locale
- 3. Intravasation (entrée dans un vaisseau)
- 4. Transport dans la circulation
- 5. Extravasation (sortie du vaisseau)
- 6. Formation d'une métastase
La formation de métastases est l'étape la plus grave, rendant le traitement beaucoup plus difficile. Elle nécessite que les cellules acquièrent des mutations supplémentaires leur permettant de survivre dans la circulation et de s'implanter dans un nouvel environnement.
Vocabulaire
Processus par lequel une cellule normale se transforme en cellule cancéreuse.
Ex: La cancérisation d'un mélanocyte (cellule de la peau) aboutit à un mélanome.
Agent physique, chimique ou biologique capable d'induire des mutations dans l'ADN.
Ex: Les UV-B sont des mutagènes responsables de mutations spécifiques (dimères de thymine).
Agent qui favorise l'apparition d'un cancer (souvent en étant mutagène).
Ex: Le benzopyrène, présent dans la fumée de tabac, est un puissant carcinogène.
Mort cellulaire programmée, un processus normal d'élimination des cellules endommagées ou inutiles.
Ex: Les cellules de la main lors du développement embryonnaire meurent par apoptose pour séparer les doigts.
Formation de nouveaux vaisseaux sanguins. La tumeur sécrète des facteurs pour stimuler l'angiogenèse et se nourrir.
Ex: Un anti-angiogénique est un médicament qui vise à affamer la tumeur en bloquant ce processus.
Tendance accrue d'une cellule à accumuler des mutations, souvent due à un défaut des systèmes de réparation de l'ADN.
Ex: Les syndromes de prédisposition héréditaire au cancer (ex: syndrome de Lynch) sont liés à une instabilité génomique.
Enzyme qui rallonge les télomères (extrémités des chromosomes). Réactivée dans la plupart des cellules cancéreuses, elle leur confère un potentiel de division illimité.
Ex: Les cellules souches et les cellules cancéreuses expriment la télomérase.
