Le modèle montre la naissance et la propagation du cancer à partir d'une seule cellule

Les scientifiques ont découvert pourquoi la plupart des cellules prédisposées au cancer restent bénignes et ne forment pas de tumeurs; il y a une étape importante qui ramène la cellule au stade des cellules souches, ce qui doit se produire pour qu'une tumeur se forme. Ils ont découvert cela après avoir observé comment le poisson zèbre avec des gènes cancéreux humains développent des mélanomes, au cours desquels ils ont été témoins du rare événement de la naissance d'une tumeur à partir d'une seule cellule.
Les scientifiques ont découvert que le début du mélanome implique un changement qui ramène une cellule sujette au cancer à un état de cellules souches.

La découverte - rapportée dans un Science papier - pourrait changer la façon dont nous comprenons le mélanome et d'autres cancers et pourrait conduire à des médicaments qui préviennent le cancer en bloquant les gènes qui déclenchent cet événement clé.

Il résout un mystère qui a intrigué les chercheurs sur le cancer: pourquoi certaines cellules du corps portent des mutations génétiques - appelées oncogènes - observées dans le cancer mais ne se comportent pas comme le cancer.

Le mélanome, qui commence dans les mélanocytes - des cellules qui confèrent à la peau sa couleur à la mélanine - en est un bon exemple. La majorité des grains de beauté portent des mutations du cancer dans leurs mélanocytes, mais ils se transforment rarement en mélanome.

Le premier auteur, le Dr Charles Kaufman, professeur de médecine au Dana-Farber Cancer Institute de la Harvard Medical School à Cambridge, au Massachusetts, déclare:

"Nous avons constaté que le début du cancer se produit après l'activation d'un oncogène ou la perte d'un suppresseur de tumeur et implique un changement qui ramène une seule cellule à un état de cellules souches."

Ses collègues et lui-même affirment que leurs preuves appuient l’idée du «domaine cancérisé» où les cellules cancéreuses peuvent être prédisposées au cancer mais ne deviennent pas réellement cancéreuses tant qu’un événement majeur n’est pas survenu. Leur étude montre que cet événement clé constitue une étape supplémentaire qui ramène une cellule amorcée à un état de cellules souches.

Le modèle de poisson zèbre surmonte les défis de l'étude des origines du cancer

Étudier comment le cancer commence dans les cellules est difficile, affirment les chercheurs, car l'émergence de la première cellule tumorale est rare, difficile à visualiser dans les organismes vivants et, une fois qu'elle apparaît, elle se développe rapidement pour former la masse tumorale.

Pour surmonter ces difficultés, l'équipe a décidé d'utiliser le poisson zèbre. Le Dr Kaufman dit qu'il est estimé que seulement une sur des dizaines ou des centaines de millions de cellules dans un grain de beauté forme finalement un mélanome. Mais parce qu'ils peuvent élever beaucoup de poissons zèbres, ils peuvent rechercher ces événements rares.

L'équipe a mis au point le poisson zèbre avec deux caractéristiques génétiques trouvées dans le mélanome - la présence de la mutation du cancer humain BRAFV600E et l'absence du gène suppresseur de tumeur p53.

Ils ont également conçu le poisson, donc si un gène appelé crestin était activé dans une cellule, cette cellule émettrait une couleur fluorescente verte.

Un gène de crestine activé indique qu'un programme génétique qui se produit dans les cellules souches est actif. Le programme est associé au développement de la "crête neurale", un groupe temporaire de cellules qui se produit au début du développement embryonnaire et donne naissance à de nombreux types cellulaires différents, y compris des mélanocytes.

Crestin s'éteint normalement après le développement embryonnaire, mais parfois - pour des raisons encore à découvrir - ceci et d'autres gènes du programme sont réactivés dans certaines cellules.

La découverte pourrait mener à un test génétique pour trouver des grains de beauté suspects

Les chercheurs ont repéré un petit groupe de cellules incandescentes dans 30 des poissons qu’ils ont conçus. Dans les 30 cas, les grappes sont devenues des mélanomes.

L'auteur principal Leonard Zon, professeur de cellules souches et de biologie régénérative à l'université de Harvard et à l'hôpital pour enfants de Boston, a déclaré:

"De temps en temps, nous voyions une tache verte sur un poisson. Lorsque nous les avons suivis, ils sont devenus des tumeurs 100% du temps."

Dans deux cas, les chercheurs ont vu se diviser une seule cellule verte et former une masse tumorale. Ces observations montrent que la mise en marche des gènes de la crestine est fortement liée à la naissance des mélanomes.

"Ce qui est cool à propos de ce groupe de gènes, dit le professeur Zon, c'est qu'ils sont également excités dans le mélanome humain."

Les chercheurs pensent que leur découverte pourrait conduire à un nouveau test génétique pour détecter les grains de beauté suspects, qui détermine s’ils contiennent des cellules dont le programme de cellules souches est activé.

Ils étudient également les éléments d'ADN - appelés super-activateurs - qui contrôlent le programme génétique. Ceux-ci fonctionnent de manière épigénétique - ils marquent l'ADN sans altérer le code sous-jacent - d'une manière similaire dans le mélanome du poisson zèbre et humain et pourraient être des cibles potentielles pour des médicaments qui empêchent les taupes de devenir cancéreuses.

Dans la vidéo suivante, le Prof. Zon rend compte de leur étude sur les origines du cancer et leur travail sur le modèle du mélanome du poisson zèbre:

Pendant ce temps, Nouvelles médicales aujourd'hui récemment appris comment un autre groupe de scientifiques a découvert un autre indice sur la formation des tumeurs cancéreuses. Il semble qu'une petite minorité de cellules cancéreuses étendent les "câbles cellulaires" pour attirer les cellules voisines - y compris de nombreuses cellules saines - dans la masse tumorale précoce.

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