Chercher pour mieux comprendre

Aujourd'hui, chercher pour mieux comprendre les cancers, c'est en priorité tenter d'en décrypter les mécanismes biologiques intimes. C'est-à-dire s'intéresser aux molécules qui façonnent les cellules du corps humain, à leur fonctionnement et, surtout, aux dysfonctionnements à l'origine de la survenue ou de la progression d'un cancer.

De façon schématique, les chercheurs étudient :

• Les gènes de notre ADN, un composé chimique résidant au cœur de toutes nos cellules et contenant toutes les instructions nécessaires à l'activité de nos cellules ;
• Les protéines produites, ou «exprimées», par ces gènes, qui constituent les principaux éléments impliqués dans l'activité des cellules ;
• Les molécules qui régulent l'expression des gènes selon la fonction et l'activité des cellules.

De nouveaux domaines de recherche

De nouvelles sciences permettent de mieux comprendre les mécanismes des cancers.

La génomique est l'étude des gènes grâce à l'analyse de leurs constituants chimiques. On connaît trois grandes catégories de gènes associés aux pathologies cancéreuses :

• Les oncogènes : ils sont impliqués dans le développement des tumeurs en favorisant la multiplication des cellules ;
• Les gènes de réparation de l'ADN: ils contrôlent différents mécanismes permettant de réparer l'ADN endommagé (par la consommation de tabac, les UV, la pollution, ...) et de prévenir l'apparition de cancers ;
• Les gènes suppresseurs de tumeurs: ils protègent l'organisme en provoquant l'autodestruction des cellules anormales ne pouvant être réparées.

Les cancers sont généralement la conséquence de modifications dans ces trois types de gènes dues à des agressions extérieures (tabac, UV, ...). On parle alors d'altérations génétiques. Selon les types de cancer, l'enchaînement de ces altérations et leur chronologie sont très différents. Ces événements sont loin d'avoir été décrits pour chaque type de cancer : il reste beaucoup à faire pour identifier, autant que possible, les altérations susceptibles d'être « ciblées » par un médicament.

La protéomique est l'étude des protéines exprimées par les gènes. Dans une cellule, chaque gène contient l'information pour la fabrication d'une protéine. La production des protéines associées (on parle d'expression des gènes) dépend de l'activité de la cellule. Ainsi, un même génome peut être à l'origine de différents protéomes, c'est-à-dire de différents ensembles de protéines. En cancérologie, la protéomique vise à identifier des protéines spécifiques des tumeurs, appelées « biomarqueurs » : elles peuvent être « surexprimées » c'est-à-dire trop présentes, anormalement absentes, ou modifiées. Il existe de plus en plus de biomarqueurs connus. La protéomique est ainsi porteuse d'espoir dans le développement de nouveaux outils de diagnostic et de pronostic, ainsi que dans celui de nouveaux traitements innovants.

L'épigénomique est l'étude des mécanismes qui régulent l'expression des gènes. En effet, les anomalies qui transforment une cellule normale en cellule cancéreuse ne se limitent pas aux mutations de l'ADN : elles incluent aussi des modifications dites «  épigénétiques », c'est-à-dire affectant l'expression des gènes lors de l'activité d'une cellule, de façon réversible si les conditions environnementales changent. Mieux comprendre ces mécanismes permet d'envisager des progrès dans le diagnostic et sur le pronostic d'un cancer. Par ailleurs, l'utilisation de médicaments ciblant l'état épigénétique des cellules offre des perspectives thérapeutiques jusqu'alors insoupçonnées.

Les applications de l'approche moléculaire

L'approche moléculaire dans la recherche sur les cancers s'est traduite par de réelles avancées en matière de prévention et de traitements, pour plusieurs catégories de cancers.

Il existe ainsi, actuellement, plus de 60 tests moléculaires innovants qui permettent d'identifier d'éventuelles altérations génétiques dans les tumeurs des patients. Plus de 170 000 malades en ont bénéficié dans toute la France depuis 2012. Ces tests peuvent contribuer :

• A orienter le diagnostic, en complément des examens cliniques et biologiques ;
• A orienter la stratégie de traitement ;
• A déterminer si une thérapie ciblée peut être donnée.

L'approche moléculaire est appelée à prendre encore plus d'importance avec la montée en puissance d'outils d'exploration des mécanismes de l'expression des gènes. Elle a également permis à de nouvelles classes thérapeutiques de se développer, comme les anti-angiogéniques, qui cherchent à « étouffer » la tumeur en empêchant le développement des vaisseaux sanguins qui la nourrissent, et les médicaments qui s'attaquent spécifiquement aux altérations génétiques à l'origine du cancer. Tous ces traitements sont désignés sous le terme de thérapies ciblées.

Des ressources biologiques indispensables

La recherche a beaucoup avancé sur la connaissance des mécanismes moléculaires menant au cancer. Toutefois, pour être les plus efficaces et pertinents possible, les chercheurs ont un besoin croissant d'échantillons biologiques (sang, tissus...). C'est pour cela que des tumorothèques ont été créées : il s'agit de collections d'échantillons prélevés sur des tumeurs. Il en existe 58 en France.

A l'avenir, les patients seront de plus en plus sollicités pour faire un don d'échantillons, auxquels sont associées des informations personnelles (âge, sexe...) et leur statut clinique. Les personnes en bonne santé peuvent aussi aider la recherche : leurs échantillons serviront à contrôler les écarts de comportement des cellules cancéreuses par rapport à des cellules saines. Cette participation est gratuite et les données de santé enregistrées sont strictement protégées. Toute utilisation de ces échantillons pour un usage de recherche est anonyme. Par ailleurs, aucune information sur le patient ou sur son patrimoine génétique ne peut être exploitée sans son accord.