Quand on entend le mot “cancer”, il est presque impossible de ne pas avoir des frissons dans le dos. Bien que la maladie soit largement connue, ce qu’est réellement le cancer et comment il fonctionne n’est pas aussi clair pour tout le monde. C’est pourquoi nous allons essayer d’expliquer ici les bases du cancer et son mode de formation.
Donc, qu’est-ce que le cancer?
Comme nous l’avons défini précédemment (ici), notre corps est constitué de cellules. Les cellules se divisent au fur et à mesure que le corps se développe, pour réparer les tissus et les structures, ou pour remplacer les cellules endommagées. Cette multiplication cellulaire est généralement strictement réglementée et une cellule n’est capable de se diviser qu’un nombre de fois déterminé. Il existe de nombreux mécanismes de contrôle, pour s’assurer que la division cellulaire se déroule correctement (autrement dit, pour vérifier qu’une cellule ne se divise que lorsqu’elle le doit et qu’elle ne se réplique pas de manière exagérée). Cependant, ces mécanismes de contrôle peuvent parfois échouer.
Lorsqu’une cellule est capable “d’échapper” à cette régulation stricte, elle n’est alors plus en phase avec le reste des cellules du corps et peut commencer à se diviser de manière incontrôlée. L’organisme a mis en place plusieurs mécanismes pour y remédier (dont le système immunitaire), mais il arrive qu’une cellule malfonctionnelle forme une tumeur cancéreuse. Cette tumeur est communément définie comme une masse de cellules qui se divisent de manière incontrôlée. Notez ici que nous avons utilisé le terme tumeur cancéreuse. Pourquoi faisons-nous cette distinction ? Eh bien, bien que tumeur et cancer soient des termes souvent utilisés de manière interchangeable, ils ne signifie pas la même chose. Une tumeur est définie comme une masse anormale de cellules [1] et n’est pas nécessairement cancérigène. Par conséquent, nous pouvons faire une distinction entre les tumeurs bénignes, qui ne peuvent pas se propager dans l’organisme et ne mettent pas la vie en danger, et les tumeurs malignes, ou cancéreuses, qui sont également connues sous le nom de cancers et ont la capacité de “conquérir” d’autres tissus ou organes. Par souci de simplicité, lorsque nous mentionnerons dorénavant les tumeurs dans le texte, nous parlerons de tumeurs cancéreuses, sauf indication contraire.
Qu’est ce qui fait d’une tumeur une “mauvaise” tumeur?
Comment nous venons de le mentionner, être capable de se reproduire un nombre infini de fois et sans contrôle est la principale caractéristique des tumeurs cancérigènes (ou cancers). Cependant, les recherches approfondies menées en oncologie (le domaine scientifique qui étudie le cancer) au cours des dernières décennies ont montré que les tumeurs sont bien plus qu’une masse de cellules se reproduisant comme des folles. Elles possèdent de nombreuses autres capacités qui les aident à survivre dans l’organisme (et qui les rendent de plus dangereuses et difficiles à traiter). Ces capacités ont été résumées dans ce que l’on appelle les six caractéristiques du cancer [2,3] :
- Prolifération chronique. Comme mentionné ci-dessus, les cellules cancéreuses sont expertes pour échapper aux mécanismes de contrôle qui les empêchent de se diviser de manière incontrôlée. Cette dérégulation est due à des mutations, qui sont des changements dans le matériel génétique (ADN) des cellules, ou en d’autres termes, des changements dans le mode d’emploi régissant les cellules.
- Éviter l’inhibition de la croissance. Comme mentionné dans un précédent article, les protéines sont les “travailleurs” de la cellule. Il existe des protéines, telles que TP53 ou RB, dont la tâche est de contrôler la progression du cycle cellulaire (l’ensemble des étapes organisées qui mènent au développement et à la division des cellules). Si ces protéines sont altérées, comme cela se produit généralement dans les tumeurs, les cellules qui, autrement, devraient cesser de croître, continueront à se diviser.
- Résistance à la mort cellulaire. Comme nous le faisons, les cellules peuvent aussi “vieillir” et perdre certaines de leurs qualités, il faut donc les remplacer à un moment donné pour maintenir notre organisme en bonne santé. La mort des cellules doit être strictement contrôlée par des processus appelés “mort cellulaire programmée” auxquels les cellules cancéreuses peuvent également échapper.
- Immortalité. Les cellules humaines normales peuvent se diviser un nombre limité de fois, ce qui est connu sous le nom de limite de Hayflick [4]. Une façon de suivre le nombre de divisions serait d’avoir une petite marque dans la cellule à chaque fois qu’elle se divise. C’est ce qui se passe en réalité : l’ADN, appelé ici le livre d’instructions de la cellule, est en fait structuré en 23 paires de livres appelés chromosomes qui doivent être copiés à chaque division cellulaire. Les extrémités des chromosomes sont appelées télomères et sont difficiles à répliquer, de sorte que chaque fois qu’une cellule se divise, elles se raccourcissent ; lorsque leur longueur atteint un seuil, la cellule ne peut plus se diviser. Les cellules tumorales possèdent généralement une protéine appelée télomérase qui peut éviter ce raccourcissement des télomères et aide la cellule à se diviser au-delà de la limite de Hayflick.
- Induire l’angiogenèse. Les environnements tumoraux favorisent le développement de vaisseaux sanguins qui fourniront aux cellules cancéreuses des nutriments et de l’oxygène et évacueront leurs déchets – c’est ce qu’on appelle l’angiogenèse. Ainsi, en gros, les cellules tumorales se trouveront dans un hôtel tout compris des Caraïbes, où les travailleurs qui faciliteront tous les types de produits sont des protéines (comme le VEGF-A) et des cellules (comme les péricytes) particulières.
Invasion. Les cellules normales sont attachées les unes aux autres par des molécules d’adhésion telles que la E-cadhérine. Cependant, les cellules cancéreuses passent par différentes étapes au cours desquelles elles acquièrent la capacité de se détacher les unes des autres et de se déplacer vers différentes parties du corps où elles peuvent proliférer et induire de nouvelles tumeurs. Ce processus est connu sous le nom de métastase et c’est ce qui détermine l’échange malin des cellules formant la tumeur (aujourd’hui appelée cancer en raison de cette malignité)
Même si cette liste semble être une description exhaustive du cancer, il y a encore beaucoup de choses que nous ne savons pas. De plus à mesure que nous en apprenons plus, d’autres caractéristiques continuent d’être ajoutées à cette liste [3]. Les deux dernières caractéristiques sont : la reprogrammation de l’utilisation de l’énergie, afin d’alimenter la croissance et la division des cellules tumorales (ce qui signifie que la cellule se “reprogramme” pour être capable de consommer plus et de mettre plus d’énergie à croître) et le contournement du système immunitaire qui, autrement, nous protégerait en détruisant ces cellules malignes.
Ces marques sont des caractéristiques que les cellules cancéreuses acquièrent et qui les distinguent des cellules saines. Au début, les cellules d’une ou de plusieurs populations différentes commencent à former la tumeur en se répliquant (ce qui forme plus de cellules cancéreuses) [5]. Comme les cellules tumorales peuvent se diviser sans limite, une seule cellule “rebelle” suffirait pour former une tumeur (c’est ce qu’on appelle une tumeur d’origine monoclonale). Cependant, il est prouvé que les cancers peuvent avoir pour origine de multiples cellules qui accumulent des mutations (on parle alors de tumeur d’origine polyclonale) [5]. Indépendamment de leur origine monoclonale ou polyclonale, l’instabilité génétique [6] facilitera l’accumulation des mutations dans les cellules déjà tumorales et favorisera l’apparition de nouvelles sous-populations [3]. En conséquence, les tumeurs auront diverses sous-populations et différents types de cellules impliquées. Les différentes cellules d’une tumeur et la façon dont elles interagissent entre elles constituent ce que nous connaissons sous le nom de micro-environnement tumoral [3,6], qui s’est avéré avoir un rôle important dans la façon dont une tumeur répondra à la thérapie.
Pourquoi a-t-on des tumeurs?
Mais comment tout cela se produit-il ? Il existe différents mécanismes qui peuvent déclencher la croissance d’une tumeur cancéreuse. Tout d’abord, des mutations de l’ADN ou ce qui est identique (cela peut être comparé à des changements dans le “livre d’instructions” des cellules). Les mutations peuvent contribuer à la dérégulation de différents processus et aussi à la variabilité entre les tumeurs. Cela signifie que les tumeurs qui sont causées par différentes mutations sont également très différentes, ce qui complique le traitement du cancer. Deuxièmement, le système immunitaire, qui lutte toujours pour nous protéger des agents pathogènes et même du cancer, ne fonctionne pas toujours parfaitement et, dans certaines situations, il peut même déclencher le développement d’une tumeur [7]. Cependant, le rôle du système immunitaire dans le développement du cancer n’est pas encore totalement compris. Une troisième cause de cancer serait certains virus (par exemple le VPH) ou bactéries. Finalement, certains cancers qui sont associés à des gènes spécifiques peuvent être transmis par voie héréditaire (par exemple certains types de cancer du sein).
Pourquoi le cancer est-il si difficile à traiter?
Une remarque importante que nous devrions faire est que le terme cancer ne représente pas une maladie spécifique. Chaque cancer est unique, et son traitement est donc très difficile. Nous avons déjà expliqué les raisons de cette variabilité, mais elles peuvent être résumées ici : tout d’abord, la biologie moléculaire d’une tumeur est très complexe, et nous ne savons pas encore tout sur elle. Cela signifie que deux tumeurs dans le même organe (par exemple le cancer du poumon) peuvent en fait fonctionner de manière légèrement ou même très différente. En outre, une tumeur sera différente selon sa cause (c’est-à-dire que différentes mutations entraîneront différentes tumeurs). Pour rendre l’équation encore plus complexe, le bagage génétique d’une personne influence également la façon dont elle réagira à la thérapie, etc. Un moyen de lutter contre ce phénomène serait la médecine personnalisée [8].
Ainsi, nous avons besoin de différents traitements pour différentes tumeurs, et même dans ce cas, les résultats de patients atteints du “même” type de cancer peuvent être très variable, et la sensibilité aux différentes thérapies n’est pas toujours la même.
Un autre problème du traitement du cancer est que la plupart des thérapies se concentrent sur la destruction des cellules tumorales. Cependant, qu’elles soient cancérigènes ou non, les cellules restent des cellules. Il est donc difficile d’avoir des médicaments qui ne tuent que les “mauvaises” cellules et non les cellules saines. Cela ne signifie pas qu’un patient cancéreux ne doit pas suivre la thérapie que les médecins lui prescrivent, mais c’est un rappel qu’il est important de continuer à chercher des traitements meilleurs ou plus sélectifs.
À ce stade, vous pensez probablement que le cancer est une chose très compliquée et qu’il est énormément difficile de trouver un bon remède. Cependant, il y a des raisons d’être optimiste. Même si notre corps ne parvient pas toujours à contrôler le cancer, il existe des recherches scientifiques approfondies sur le sujet, et plusieurs traitements et stratégies sont actuellement en cours de développement. Bien sûr, il reste encore beaucoup de chemin à parcourir et nous pourrions trouver des solutions particulières pour certains types de cancers (par exemple, la guérison de la leucémie myéloïde chronique [9]) plutôt qu’une panacée générale, mais la science dans son ensemble va dans la bonne direction.
Références:
- Le centre de recherche sur le cancer du pancréas de Sol Goldman (http://pathology.jhu.edu/pc/BasicTypes1.php)
- Les caractéristiques du cancer (https://doi.org/10.1016/S0092-8674(00)81683-9)
- Les signes distinctifs du cancer : La nouvelle génération (https://doi.org/10.1016/j.cell.2011.02.013)
- https://en.wikipedia.org/wiki/Hayflick_limit
- De nombreux types de tumeurs différents ont une origine polyclonale : preuves et implications (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18614394/)
- Le microenvironnement de la tumeur (https://www.nature.com/collections/khylqkxqbr)
- Rôles du système immunitaire dans le cancer : de l’initiation de la tumeur à la progression métastatique (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6169832/)
- L’ère de la médecine personnalisée (http://www.personalizedmedicinecoalition.org/Userfiles/PMC-Corporate/file/pmc_age_of_pmc_factsheet.pdf)
- Comment traiter la leucémie myéloïde chronique à l’ère de l’imatinib (https://doi.org/10.1182/blood-2007-04-038943)
