Cancérisation - Introduction
Introduction
1 – Le programme de première S incorpore dans la partie « Variation génétique et santé » l’étude de la cancérisation comme résultant de la perturbation du génome.
C’est la première fois dans un programme de second cycle que l’étude du cancer est abordée de façon explicite. C’est un sujet sensible car, comme l’indiquent les ressources pédagogiques publiées sur le site Eduscol : « Vu la prévalence des cancers dans la population française, les élèves peuvent être plus ou moins directement concernés par ces pathologies dans leur famille, et qu’en conséquence il faut veiller à choisir des exemples le moins anxiogènes possible. »
2 - En rapport avec le choix des exemples laissé à l’initiative de l’enseignant, le libellé du programme se contente de dire qu’une cellule somatique peut être à l’origine d’un cancer suite à des mutations spontanées ou favorisées par des agents mutagènes. L’accent est surtout mis sur ces facteurs cancérigènes. On réinvestit, en somme, les connaissances d'une partie précédente du programme sur la variation génétique, sans vraiment les approfondir.
Les ressources accompagnant le programme sont beaucoup plus développées. Elles mettent l’accent sur les caractéristiques des cellules cancéreuses par rapport aux cellules saines, et sur les gènes dont les mutations peuvent intervenir dans le mécanisme de la cancérisation. Surtout, un développement important est consacré aux divers facteurs de l’environnement impliqués dans la genèse de tel ou tel type de cancer, donc sur les facteurs de risque et sur les comportements permettant de les éviter.
3 - La perspective adoptée pour ce dossier est la suivante : d'abord, une approche historique est proposée pour aborder deux concepts fondamentaux de la biologie moléculaire des cancers : celui de proto-oncogène (et oncogène) d’une part, celui de gène suppresseur de tumeur d’autre part.
Une catégorie particulière de gènes suppresseurs de tumeurs est représentée par les gènes qui assurent la réparation de l’ADN à la suite de mutations.
Cette approche permet de s’appuyer sur des exemples assez neutres pour aborder ces notions de base et découvrir en même temps les caractéristiques des cellules cancéreuses.
- Un proto-oncogène est un gène qui agit positivement sur la croissance et la division des cellules, en leur permettant ainsi de répondre aux signaux qu’elles reçoivent.
- Un oncogène est un proto-oncogène qui a muté, cette mutation entraînant un gain de fonction. Ce dernier peut-être dû au fait que la protéine codée par l'oncogène a une activité plus importante que celle codée par le proto-oncogène (aspect qualitatif). Il se peut aussi que l’oncogène s’exprime de façon plus importante que le proto-oncogène dont il dérive (aspect quantitatif), indépendamment des signaux reçus par la cellule. Cela entraîne des divisions cellulaires non contrôlées.
- Un gène suppresseur de tumeur, à l’état normal, est impliqué dans la surveillance du génome de la cellule à travers la protéine qu'il code. Il entraîne l’arrêt du cycle cellulaire si le génome est endommagé. Si les dommages du génome sont trop importants, la protéine résultant de l’expression d’un gène suppresseur de tumeur peut entraîner un programme de mort cellulaire (ou apoptose).
La mutation d’un gène suppresseur de tumeur se traduit par une perte de fonction. En conséquence, il ne freine plus la division cellulaire stimulée par un oncogène, ni provoque la mort de la cellule qui se divise anormalement.
En relation avec leurs modes d’action opposés sur la division cellulaire, il faut que les deux allèles d'un gène suppresseur de tumeur soient mutés pour avoir un impact sur la division de la cellule, alors qu’il suffit d’un seul allèle muté d'un proto-oncogène (devenu oncogène).
4 - Ensuite, est abordé le thème de la prévention des cancers grâce à leur dépistage et en s'appuyant sur leur évolution naturelle. Un développement particulier est consacré à la prévention du cancer du col de l'utérus dans lequel est impliqué le papillomavirus HPV (Human Papillomavirus) avec les deux aspects de vaccination et de dépistage. Ce thème réinvestit les connaissances précédemment abordées sur les oncogènes et les gènes suppresseurs de tumeurs.
5 - Un autre objectif de ce dossier est de permettre une réflexion sur la recherche fondamentale ainsi que sur ses relations avec la recherche appliquée.
Ainsi, les travaux sur le sarcome du poulet (sarcome = cancer du tissu conjonctif) commencés au début des années 1910, avec l’objectif de déterminer si ce cancer était dû à un virus, ont débouché plus de 60 années plus tard, en 1976, sur la découverte au sein de cellules normales des proto-oncogènes.
Bien entendu, on a essayé de voir si la possibilité de déterminer la nature des mutations des cellules cancéreuses pouvait avoir des implications thérapeutiques, c'est-à-dire contribuer à la mise au point de produits susceptibles de bloquer l’effet des oncogènes identifiés en affectant le moins possible les cellules saines. Le passage de la recherche fondamentale à une recherche appliquée débouchant positivement peut demander du temps. Ainsi le premier médicament anticancéreux (le Gleevec (imatinib)) ciblé contre un oncogène bien identifié impliqué dans la leucémie myéloïde chronique de l’adulte, date de 2001 et intervient donc bien plus tard que l’identification de l’oncogène (BCR/ABL) en jeu dans ce type de cancer (1984).