Chaque cellule fabrique ses propres protéines en accédant aux informations génétiques contenues dans ses gènes. Les modifications de ces informations, appelées mutations, peuvent ruiner la fonction des protéines affectées. En oncologie, cela est considéré comme la génétique du cancer. Les dernières décennies ont cependant vu l’émergence d’un nouveau domaine : l’épigénétique du cancer.

Les modifications épigénétiques ne modifient pas l’information mais modifient de manière transitoire la capacité de la cellule à lire certains de ses propres gènes et à produire les protéines associées. Il existe un vaste programme épigénétique contrôlant ainsi le fonctionnement général de la cellule et, lorsqu’il est altéré, il peut la placer au départ d’une transformation maligne. Existe-t-il un moyen de suivre ces changements et de comprendre l’épigénétique de la transition vers le cancer ?

Une équipe internationale de chercheurs a commencé à franchir cette étape tant attendue. Dans un tour de force, ils ont analysé 1,7 million de cellules provenant de 225 échantillons d’origine primaire et métastatique, provenant de 205 patients de 11 types de cancer différents. Pour chaque cellule, l’équipe a obtenu le transcriptome complet, l’exome et l’épigénome. Cela couvre pratiquement toutes les mutations génétiques, l’accessibilité des gènes et leurs conséquences. Grâce à une grande puissance de calcul, ils ont pu déduire l’état fonctionnel complet de chaque cellule analysée et le relier à son type de cancer particulier.

Les résultats des travaux, publiés dans la revue scientifique Nature, démontrent que de nombreuses régions de l’ADN sont activées ou inactivées de manière différentielle d’une manière spécifique au cancer, créant ainsi une signature pour chaque tumeur. Ces différences sont pertinentes pour la progression du cancer et nombre d’entre elles correspondent à des caractéristiques du cancer déjà identifiées, c’est-à-dire aux étapes qu’une cellule doit suivre pour devenir maligne. Le Dr Eduard Porta, chef de groupe à l’Institut de recherche sur la leucémie Josep Carreras (IJC-CERCA), fait partie de l’équipe et a contribué avec son expérience dans l’analyse de grandes quantités de données biologiques.

Les changements épigénétiques au niveau de l’ADN apparaissent comme une cause sous-jacente du cancer, selon la nouvelle publication. En particulier, l’accessibilité des régions amplificatrices, une sorte de régulateur principal agissant sur plusieurs gènes à la fois. Pris ensemble, les résultats convergent vers une courte liste de gènes pouvant être utilisés comme marqueurs de bon ou de mauvais pronostic, informations précieuses pour la gestion clinique des patients.

L’analyse a également permis d’identifier les voies cellulaires de ces gènes importants, permettant ainsi de suivre leurs interactions à distance. Parfois, les gènes affectés sont si fondamentaux qu’il est impossible de les traiter directement sans effets secondaires. Mais, connaissant le cheminement complet, les chercheurs peuvent développer des stratégies pour cibler le maillon le plus faible de la chaîne, maximisant ainsi les bénéfices thérapeutiques tout en minimisant les effets indésirables.