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Origine et mécanismes de la cancérisation

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Introduction :

Le cancer est une maladie de plus en plus courante et une cause importante de mortalité en France. Il touche surtout les personnes de plus de 5050 ans mais les modifications apportées à nos modes de vie conduisent à l’apparition de cancers chez des personnes plus jeunes. Un cancer est dû à des mutations qui provoquent des divisions cellulaires anormales, entraînant ainsi une prolifération anormale de cellules qui vont former une tumeur.

Nous tenterons d’expliquer comment se développe un cancer et quels sont les moyens de le prévenir. Pour ce faire, nous verrons dans un premier temps quels sont les mécanismes de la cancérisation, puis nous étudierons les origines possibles du cancer, afin d'en expliquer enfin les différentes méthodes de prévention et de traitement.

La cancérisation

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Définition

Cancer :

Un cancer est une multiplication anarchique des cellules somatiques au sein d'un tissu donné. Il donnera lieu à une ou plusieurs tumeurs.

D’une cellule à une tumeur

Dans l’organisme, chaque cellule possède le potentiel de se diviser. Mais, incluse dans un tissu, cette capacité est le plus souvent empêchée, car elle est sous le contrôle de signaux de prolifération. Dans certains cas, quelques cellules échappent à ce contrôle et donnent naissance à une lignée cellulaire qui présente des caractéristiques nouvelles comme celles de se diviser à l’infini.

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À retenir

Tout cancer se manifeste par une prolifération anormale de cellules dont la division n'est plus empêchée par ce contact cellulaire.

  • Au stade précancéreux, seules quelques cellules se transforment, et modifient leur métabolisme. Ces cellules vont ensuite proliférer de façon incontrôlée dans les tissus, formant alors une tumeur.
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Définition

Tumeur :

Amas de cellules dû à une multiplication cancéreuse, à un endroit précis de l'organisme. Une tumeur peut être bégnine ou maligne, en fonction de ses capacités à grossir et à coloniser d'autres tissus.

  • Aux stades peu avancés du cancer, la tumeur va rester confinée dans un organe. C’est elle qui va provoquer les symptômes physiques du cancer en déréglant l'activité métabolique de cet organe. Pour qu'une tumeur se développe, elle doit être approvisionnée en nutriments : c’est pourquoi elle va stimuler la croissance de vaisseaux sanguins. On appelle ce phénomène la néo-angiogenèse.
  • Aux stades avancés de cancer, les cellules de la tumeur vont migrer et envahir les organes et tissus voisins, via le système sanguin et/ou lymphatique. Elles vont à leur tour développer de nouvelles tumeurs disséminées dans le corps : ce sont les métastases.
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Définition

Métastase :

Une métastase est une tumeur issue de la dissémination des cellules cancéreuses de la tumeur initiale par voie sanguine et/ou lymphatique.

IMG01 Développement de cellules cancéreuses

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Attention

Tous les cancers sont différents : ils n'évoluent pas à la même vitesse et n'ont pas les mêmes symptômes. En revanche, tous les cancers non-traités aboutissent au décès.

Les cancers sont donc dus à des multiplications anarchiques de cellules, voyons maintenant ce qui cause cette perturbation du cycle cellulaire.

Un contrôle du cycle cellulaire endommagé

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Rappel

Le cycle cellulaire est divisé en plusieurs phases : la phase G1, la phase S, ou phase de réplication de l’ADN, la phase G2 et la phase M : la mitose ou phase de division cellulaire.

À la fin de la division cellulaire, la cellule fille formée retombe donc en phase G1. Elle peut soit rester en phase G1 soit entamer un nouveau cycle de division cellulaire en passant en phase S. Il existe un point de contrôle entre la phase G1 et la phase S qui permet de vérifier si le tissu a, ou non, besoin de nouvelles cellules. Ainsi, les cellules « normales » ont une durée de vie limitée : elles meurent par apoptose (un processus de mort programmée de la cellule).

IMG02 Cycle cellulaire détaillé

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À retenir

À l'inverse, les cellules cancéreuses présentent des mutations qui les amènent à se multiplier rapidement et indéfiniment : elles acquièrent la capacité d’échapper à l'apoptose.

  • Ces clones de cellules immortelles donneront donc lieu à la tumeur.
  • Ces cellules mutées qui échappent aux systèmes de réparation de l’ADN et à l’apoptose vont donc donner lieu à l'apparition de nouveaux allèles, ou à un cancer.

Les gènes impactés sont le plus souvent les gènes suppresseurs de tumeur : ils codent pour des protéines qui bloquent la division cellulaire et peuvent entraîner l'apoptose. Une mutation d'un de ces gènes peut entraîner leur perte d’activité, et induire donc une prolifération anarchique des cellules.
Lorsque la molécule d’ADN est endommagée, le gène p53 est activé et la protéine P53 est donc produite. Son rôle est de bloquer la cellule aux points de contrôle du cycle cellulaire, afin d’entraîner sa réparation.
Si l’ADN n’est pas réparé, P53 provoque la mort de la cellule. Dans le cas contraire, elle entre dans un nouveau cycle de réplication.

  • Ce gène joue donc un rôle essentiel dans le maintien de l'intégrité du génome et du cycle cellulaire dans les tissus.

IMG03 Fonctionnement de la protéine P53

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À retenir

Si ce gène n'est pas exprimé, ces processus de réparation ne peuvent pas fonctionner, l’apoptose ne sera pas déclenchée et la cellule peut entrer indéfiniment en prolifération et se diviser ainsi de manière anarchique au sein des tissus.

Étudions maintenant ce que peut causer l'émergence de ces mutations.

Origines de la cancérisation

Des modifications du génome des cellules somatiques peuvent survenir via plusieurs facteurs que nous allons ici détailler.

  • Le cancer est donc une maladie multifactorielle.

Les mutations spontanées

Les mutations spontanées se produisent spontanément dans la cellule, notamment pendant la phase de réplication. Elles apparaissent partout dans l'organisme, mais peuvent être plus fréquentes dans certaines parties : par exemple les grains de beauté qui doivent faire l'objet de surveillance particulière.

Les agents mutagènes

Les agents mutagènes sont des agents physiques ou chimiques qui augmentent la fréquence des mutations dans l'organisme. Ils sont relativement nombreux et ont un pouvoir mutagène variable en fonction des cas. Ils agissent directement sur la molécule d’ADN en provoquant des dommages irréversibles à l’origine des mutations. Les plus connus sont :

  • le tabac : il est une cause de cancer du poumon, de la gorge, de la langue etc. ;
  • les ultraviolets (UV) : ils peuvent causer des cancers de la peau (ou « mélanome »).

La susceptibilité génétique (facteurs génétiques hérités)

Comme nous l'avons vu dans le cours Mutations, patrimoine génétique et santé, il existe des susceptibilités génétiques à certaines maladies. Cela implique que, soumises à certains facteurs environnementaux, des fragilités génétiques peuvent s'exprimer, alors que cela ne serait pas le cas dans d'autres conditions environnementales.

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À retenir

C'est le risque de développer un cancer qui est transmis génétiquement, et non le cancer. En fonction de l’environnement, l’individu pourra, ou non, développer un cancer.

Les virus

Le pouvoir cancérigène des virus tient à leur mode de réplication qui consiste à insérer leur ADN dans celui de la cellule infectée, ce qui peut induire un processus de cancérisation de cette cellule.
Les plus répandus sont l'hépatite B, qui donne lieu au cancer du foie, et le papillomavirus à l'origine d'une partie des cancers du col de l'utérus.

Mesures préventives

Dépistage

Afin de limiter le développement des cancers, plusieurs dépistages sont proposés. Cela s'appelle la prévention primaire. Ces dépistages permettent de repérer une possible tumeur à un stade initial, afin d'enclencher si besoin une prise en charge précoce.

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À retenir

Plus tôt le cancer est pris en charge, plus fort sera le taux de rémission.

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Exemple

  • Pour les cancers du sein, par exemple, des mammographies (radiographies des seins) sont gratuites tous les 2 ans à partir de 50 ans. De plus, une consultation préventive gratuite dès 25 ans, a été mise en place en 2018.
  • Les cancers du rectum et du côlon se dépistent par un test gratuit de recherche de sang dans les selles tous les 2 ans à partir de 50 ans.

Vaccination

Contre les cancers dus à des infections virales (papillomavirus, hépatite B), un des moyens les plus sûrs reste la vaccination préventive.
Ainsi, comme nous le verrons par la suite, l'organisme sera armé pour prévenir l'infection des organismes pathogènes, et pourra les neutraliser avant qu'ils ne causent des dégâts.

Évitement des agents mutagènes (UV, pollution chimique, tabac…)

Afin de limiter les effets des agents mutagènes, l'évitement est la meilleure prévention possible. Ainsi tout tabagisme actif ou passif doit être évité. De même, le soleil, qui génère le plus de radiations UV doit être évité aux heures où il est le plus fort (entre 12 et 16 heures), et les expositions doivent se faire sous la protection d'une crème solaire à l’indice adapté.

Traitement en cas de cancer déclaré

Lorsque l’opération est possible, l’ablation de la tumeur par chirurgie est pratiquée. Cette opération peut être complétée par :

  • la radiothérapie (action de rayons ionisants provoquant la destruction des cellules cancéreuses). Son action est locale et agit uniquement sur la zone traitée ;
  • la chimiothérapie (action d’agents chimiques aboutissant à l’élimination des cellules à développement rapide). Son action est systémique c’est-à-dire que les médicaments utilisés agissent dans tout l’organisme.
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Attention

Cependant, ces deux traitements sont associés à l’apparition d’effets secondaires néfastes (perte de cheveux, perte d’appétit, anémie…) et n’éliminent pas toutes les cellules cancéreuses. Le risque de rechute est alors possible et la surveillance du patient est indispensable même en cas de rémission.

Conclusion :

Les cellules possèdent le potentiel de se diviser. Mais lors d'un cancer, quelques cellules échappent au contrôle du cycle cellulaire, et se divisent anarchiquement. Cela donne lieu aux tumeurs. Si des cellules issues de cette tumeur migrent dans l’organisme via la circulation sanguine ou lymphatique, elles conduisent à la formation de nouvelles tumeurs, les métastases.

Des mutations sont à l’origine du processus de cancérisation, notamment celles qui vont affecter l’expression de protéines impliquées dans le contrôle du cycle cellulaire, comme pour le gène p53. Ces mutations sont dues à plusieurs facteurs : des mutations spontanées, des agents mutagènes et des infections virales.

La meilleure solution pour combattre le cancer reste la prévention, soit par l'évitement des agents mutagènes ou par les vaccinations préventives.