2 - La découverte d’une anomalie chromosomique associée à la LMC

2 - La découverte d’une anomalie chromosomique associée à la LMC

Document « Une anomalie chromosomique liée à la LMC »

Exploitation

• L’idée que des anomalies chromosomiques peuvent être en cause dans la cancérisation des cellules est ancienne, formulée notamment par Boveri en 1914. Mais cette idée  a été laissée de côté pendant plusieurs décades faute de disposer de techniques permettant une observation précise des chromosomes des cellules. Les années 50 voient une avancée importante dans les techniques de la cytologie avec la culture des tissus, l’utilisation de la colchicine qui bloque les mitoses en métaphase, et l’utilisation de solutions hypotoniques pour entraîner un gonflement des cellules, étape indispensable à l’obtention d’un étalement des chromosomes. Grâce à l’utilisation de ces techniques, Tijo et Levan établissent en 1956 que le nombre de chromosomes humains est de 46, et Turpin, Gautier et Lejeune, que les personnes atteintes du syndrome de Down ont 47 chromosomes par suite de la présence d’un petit chromosome supplémentaire. Une nomenclature internationale aboutissant à une classification telle qu’elle apparaît actuellement dans les caryotypes est établie à Denver en 1960. Le chromosome supplémentaire lié au syndrome de Down est identifié comme étant le chromosome 21.
• C’est dans ce climat de découvertes dans le domaine de la cytologie, que deux chercheurs de l’université de Pennsylvanie Nowell .et Hungerford, travaillant sur les cancers, et plus particulièrement sur les leucémies, ont utilisé les nouvelles techniques pour tester l’idée de Boveri. Ils ont fait la culture de cellules de la moelle osseuse de 7 patients atteints de LMC et analysé leur caryotype. Ils ont trouvé dans tous les cas la présence d’un petit chromosome, absent dans un caryotype normal. Dans l’article de Science de 1960 relatant leurs travaux, ils disent : nous avons observé un petit chromosome remplaçant un des 4 plus petits chromosomes du caryotype humain. Tous les 7 individus montraient le même petit chromosome. Et aucune autre anomalie n’a été constatée. En outre le caryotype des cellules non cancéreuses de ces patients était normal ne montrant pas ce petit chromosome. Ainsi le petit chromosome était spécifique d’un type bien défini de cancer : la LMC. Ce chromosome a été appelé chromosome Philadelphie (Ph) du nom de la ville où la recherche avait été faite. Cette corrélation ne prouvait pas que ce chromosome était le facteur causal de la LMC ; peut-être en était-il seulement une conséquence.
• Dans leur article de Science, Nowell et Hungerford ne fournissent pas de cliché et les photos présentes dans l’article de Rowley sont trop difficiles à interpréter par des élèves de première.
  
  Les figures du document « Une anomalie chromosomique liée à la LMC » sont extraites d&rsqursquo;articles de seconde main sur la LMC ; tout en télescopant certaines étapes de la démarche historique elles en respectent globalement l’esprit.
• Le travail avec les élèves peut commencer par une comparaison des caryotypes des cellules normales et cancéreuses afin de rechercher une ou des caractéristiques du caryotype des cellules cancéreuses. La première conclusion doit être qu’il n’existe pas de différence dans le nombre de chromosomes des deux types de cellules. La deuxième conclusion est le repérage des paires de chromosomes où les deux chromosomes présentent des différences entre cellules normales et cellules cancéreuses : les paires 9 et 22. Dans les cellules normales, les deux chromosomes de ces deux paires  ont la même longueur alors que pour les cellules cancéreuses un des chromosomes 9 est plus long  qu’un chromosome 9 normal et un des chromosomes 22 plus petit qu’un chromosome 22 normal.
• Le gros plan sur les paires de chromosomes 9 et 22 dans une cellule leucémique LMC confirme les conclusions de l’analyse des caryotypes ; un des chromosomes 9 possède à une de ses extrémités un matériel supplémentaire par rapport à un chromosome 9 normal, et un des chromosomes 22, le chromosome Ph, a une extrémité raccourcie par rapport au chromosome normal.