Le rôle des phénomènes aléatoires dans le cancer

Abstract

médecine/sciences> Dans la perspective réductionniste, les modifications génétiques sont conçues comme les éléments initiateurs des cancers. Elles apparaissent de manière aléatoire et les séquençages de génomes cancéreux ont montré une forte hétérogénéité génétique inter-et intratumorale. D'autres phé-nomènes aléatoires retiennent aussi l'attention, en particulier les modifications épigénétiques de la chromatine. Elles fournissent pour certains une alternative à une théorie seulement génétique du cancer. Enfin les variations aléatoires de l'expression des gènes constituent une troisième classe d'événements aléatoires qui pourraient avoir un rôle causal. L'accent mis sur ce dernier type d'évé-nements permet de sortir du schéma réduction-niste en considérant les interactions entre les niveaux génétique et tissulaire. < toutefois quelques biais liés aux régions génomiques, certaines étant plus sujettes aux variations, ou à l'exposition à certains agents mutagènes qui génèrent plus spécifiquement certaines modifications géné-tiques [1]. Selon les types tumoraux, le nombre et le type de modifications varient grandement, et le panel des modifications observées à un moment précis dépend des conditions sélectives qui ont prévalu au cours du développement de la tumeur. C'est notamment le cas des gènes dits « significativement mutés ». Ils sont appelés ainsi car leur mutation a joué un rôle moteur dans le développement de la maladie (d'où le terme mutation driver), et pour les distinguer des gènes dont les mutations n'ont pas de conséquence en termes d'avantage de croissance (mutation passenger) [2, 31] (➜). Au sein de cet ensemble d'études de génomique, plusieurs observations sont à souligner : -un nombre élevé de mutations est généralement observé (de quelques centaines à quelques dizaines de milliers de mutations) [3], mais celles qui affectent la séquence des protéines sont beaucoup moins nombreuses [4] ; -ces études révèlent une forte hétérogénéité intertumorale : par exemple, parmi 100 tumeurs du sein, des mutations driver affectant au moins 40 gènes ont été observées, avec un total de 73 combinaisons différentes de gènes mutés [5]. De plus, cette hétérogénéité ne permet pas de révéler d'événement initial commun. Dans le cas des cancers du sein triple-négatifs 1 , même si certaines mutations semblent être pré-coces, aucune mutation ne peut être définie comme l'événement initial, 1 Triple-négatif signifie que les cellules tumorales n'expriment aucun des trois marqueurs : récepteur des oestrogènes (RE -), récepteur de la progestérone (RP -), et récepteur du facteur de croissance épidermique humain (HER2). Ces tumeurs sont également caractérisées par leur comportement agressif.Dans la théorie du cancer qui prévaut actuellement, les modifications génétiques sont conçues comme les élé-ments initiateurs. Ce cadre fondamentalement réduction-niste postule que ce sont des mutations géniques et/ou des altérations des chromosomes dans une ou quelques cellules d'un tissu qui provoquent un échappement des cellules au contrôle de...

Le cancer et ses gènes insaisissables

“…Troisièmement, les philosophes et les biologistes théoriques signalent plusieurs difficultés posées par des métaphores trompeuses qui, d'une part, attribuent aux gènes le contenu d'information, et, d'autre part, au génome la capacité de « programmer » l'organisme [30]. Ainsi, l'exploration de visions alternatives anticipe un changement plus qu'attendu dans la recherche en biologie au sens large, et celle sur le cancer en particulier [31,33] (➜). Nous soutenons que les métaphores d'information devraient être remplacées par une théorie solidement fondée sur la physique, capable de produire des données observationnelles nouvelles pour la quantification et pour la compré-hension de l'organisation biologique [30].…”

Les modèles explicatifs du cancer

“…Sans être anti-réductionniste, l'épigénétique met l'accent sur les relations des organismes avec leur environnement. Enfin, par une étude très précise de la dynamique des processus se produisant au sein des cellules vivantes, le hasard s'introduit naturellement au coeur des processus biologiques (➜) [18]. Autrement dit, la journée qui a donné naissance aux articles ici rassemblés échappe moins que tout autre à la règle que Cairns avait pointée du doigt.…”

Comment le hasard intervient-il dans le débat entre holisme et réductionnisme ?

“…Mais l'opposition entre holisme et réductionnisme a une longue histoire qui remonte à l'antiquité avec, d'un côté, les atomistes matérialistes pour qui tout ce qui existe provient de la combinaison d'atomes se déplaçant au hasard et, d'un autre côté, l'aristotélisme selon lequel tout être existant serait le fruit d'un mélange entre une matière (cause matérielle) incapable de s'organiser sans l'adjonction d'une forme (cause formelle correspondant à l'âme dans le cas des êtres vivants) représentant la chose dans sa totalité. Par ailleurs, l'expression stochastique des gènes est aujourd'hui un phénomène clairement démontré impliqué dans le développement embryonnaire [4,5,9] (➜). Or, il y a un paradoxe dans la manière dont l'aléa est traité par la biologie moléculaire et les théories de l'auto-organisation.…”