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La plupart des mutations cancéreuses résultent d'erreurs de copie de l'ADN
Selon des scientifiques du Johns Hopkins Kimmel Cancer Center de Baltimore, les deux tiers des mutations qui causent le cancer peuvent être dues à des "erreurs" de copie aléatoire et imprévisible de l’ADN. Ces erreurs sont signalées indépendamment du mode de vie et des facteurs environnementaux.
La plupart des mutations qui causent le cancer résultent d'erreurs de copie d'ADN aléatoires qui se produisent lorsque les cellules se divisent.
On ne comprend pas entièrement pourquoi certaines personnes développent un cancer alors que d'autres ne le font pas. Des facteurs de risque liés au mode de vie et à l'environnement rendent une personne plus susceptible de développer un cancer, comme le tabagisme, la consommation d'alcool, l'obésité et l'exposition à des produits chimiques nocifs.
Bien que ces facteurs de risque puissent être évités pour réduire le risque de cancer, la majorité des cas de cancer surviennent chez des personnes sans facteurs de risque connus et sans antécédents familiaux de la maladie.
Pour les personnes qui tentent de réduire activement leurs risques de maladie en adoptant un mode de vie sain et en évitant les facteurs de risque connus tout en développant un cancer, elles peuvent se demander ce qu'elles font de mal. Bert Vogelstein, co-directeur du Ludwig Center du Johns Hopkins Kimmel Cancer Center, déclare: "Ce n’est pas de votre faute. Rien de ce que vous avez fait ou n’a fait n’a été responsable de votre maladie."
Même avec les meilleures intentions de santé, le cancer peut encore se développer en raison des erreurs qui surviennent lorsque les cellules se divisent pour former de nouvelles cellules.
Les stratégies de détection précoce peuvent s'attaquer aux cancers causés par des erreurs de copie
L'équipe du Johns Hopkins Kimmel Cancer Center a mené une étude pour déterminer la fraction des mutations dans les erreurs de copie de l'ADN liées au cancer. Leurs conclusions ont été publiées dans la revue Science.
"Il est bien connu que nous devons éviter les facteurs environnementaux tels que le tabagisme pour réduire notre risque de développer un cancer. Mais il n’est pas aussi connu que chaque fois qu’une cellule normale se divise et copie son ADN pour produire deux nouvelles cellules, cela fait erreurs multiples », explique Cristian Tomasetti, Ph.D., professeur adjoint de biostatistique au Johns Hopkins Kimmel Cancer Center et à l’École de santé publique Johns Hopkins Bloomberg.
"Ces erreurs de copie sont une source puissante de mutations du cancer qui ont historiquement été sous-évaluées scientifiquement, et ce nouveau travail fournit la première estimation de la fraction de mutations provoquée par ces erreurs", ajoute-t-il.
"Nous devons continuer à encourager les gens à éviter les agents environnementaux et les modes de vie qui augmentent leur risque de développer des mutations du cancer", a déclaré Vogelstein. "Cependant, de nombreuses personnes continueront à développer des cancers en raison de ces erreurs aléatoires de copie d'ADN, et il est urgent de disposer de meilleures méthodes pour détecter tous les cancers plus tôt, même s'ils sont encore guérissables."
Les recherches de Tomasetti et Vogelstein concordent avec des études antérieures qui montrent qu'environ 40% des cancers pourraient être évités «en évitant les modes de vie et les environnements malsains».
Les chercheurs affirment que si les efforts visant à réduire les facteurs de risque environnementaux auront un impact significatif sur l’incidence du cancer, la nouvelle étude souligne que les stratégies de détection précoce du cancer qui traitent le nombre considérable de cancers causés par les erreurs de copie ADN . "Ces cancers se produiront même si l'environnement est parfait", explique Vogelstein.
Mutations du cancer dues à des erreurs de copie de l'ADN étudiées
Des mutations à l'origine d'une croissance cellulaire anormale dans 32 types de cancer ont été observées. Selon les chercheurs, il faut généralement au moins deux mutations géniques critiques pour causer le cancer. Ces mutations peuvent être dues à des gènes hérités, à l'environnement ou à des erreurs de copie d'ADN aléatoires.
L'équipe a mis au point un nouveau modèle mathématique utilisant les données de séquençage de l'ADN du Cancer Genome Atlas et les données épidémiologiques de la base de données Cancer Research UK pour déterminer la fraction des mutations cancéreuses due aux erreurs de copie de l'ADN.
En utilisant le modèle mathématique, Tomasetti et Vogelstein ont pu additionner les mutations critiques dans chacun des 32 types de cancer et déterminer quel pourcentage de mutations était dû aux erreurs de copie de l'ADN, à l'environnement et aux facteurs héréditaires. Par exemple, pour le cancer du pancréas, lorsque les mutations critiques ont été additionnées, 77% résultaient d'erreurs de copie d'ADN aléatoires, 18% de facteurs environnementaux et 5% d'hérédité.
Dans les cancers de l'os, du cerveau et de la prostate, plus de 95% des mutations résultaient d'erreurs de copie d'ADN aléatoires.
En revanche, le cancer du poumon a brossé un tableau différent: 65% des mutations résultaient de facteurs environnementaux, principalement le tabagisme. Les 35% restants de mutations ont été attribués à des erreurs de copie. On ne pense pas que les facteurs hérités participent au développement des cancers du poumon.
Dans l’ensemble, l’équipe a estimé que pour les 32 types de cancer, 66% des mutations cancéreuses étaient dues à des erreurs de copie aléatoire, 29% à des facteurs liés au mode de vie et à l’environnement et 5% à des facteurs héréditaires.
Forte corrélation entre l'incidence du cancer et la division cellulaire normale
Tomasetti, Vogelstein et ses collègues ont comparé les raisons pour lesquelles des mutations se produisent pour expliquer les "fautes de frappe" lors de la saisie d'un livre de 20 volumes. Les fautes de frappe se produisent souvent lorsque les personnes sont fatiguées, représentent des facteurs environnementaux ou, si une clé du clavier est manquante ou bloquée, représentent des facteurs hérités. Certaines erreurs typographiques se produisent au hasard, ce qui représente des erreurs de copie de l'ADN.
"Vous pouvez réduire le risque d’erreurs typographiques en vous assurant de ne pas somnoler lorsque vous tapez et que votre clavier ne manque pas de touches. Mais des fautes de frappe se produiront car personne ne peut taper parfaitement.De même, des mutations se produiront, quel que soit votre environnement, mais vous pouvez prendre des mesures pour minimiser ces mutations en limitant votre exposition aux substances dangereuses et aux modes de vie malsains. "
Bert Vogelstein
Les chercheurs ont comparé le nombre total de divisions de cellules souches avec les données mondiales sur l'incidence du cancer. Ils ont trouvé une forte corrélation entre l'incidence du cancer et la division cellulaire normale dans 17 types de cancer, malgré l'état de l'environnement ou le développement économique du pays.
Plus les cellules se divisent, plus il est probable que des erreurs de copie de l'ADN se produisent dans les cellules d'un organe. Tomasetti conclut que ces erreurs ne deviendront plus importantes que lorsque les "sociétés seront confrontées au vieillissement de la population".
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