Pourquoi les gènes suppresseurs de tumeurs sont importants dans le cancer

Les gènes suppresseurs de tumeurs fabriquent des protéines qui régulent la croissance des cellules et jouent un rôle important dans la prévention du développement des cellules cancéreuses.

Lorsque les gènes suppresseurs de tumeurs sont modifiés ou inactivés en raison dune mutation (présente à la naissance ou survenant plus tard dans la vie), ils fabriquent des protéines moins efficaces pour contrôler la croissance et/ou la réparation cellulaire. Le résultat est une croissance incontrôlée de cellules endommagées ou anormales, ce qui conduit à une croissance incontrôlée et au développement de tumeurs cancéreuses.1

Les gènes suppresseurs de tumeurs sont également appelés antioncogènes ou gènes de perte de fonction.

Types de gènes suppresseurs de tumeurs

Les gènes suppresseurs de tumeurs sont de trois types principaux. Chaque type a une fonction différente :

• Dire aux cellules de ralentir et darrêter de se diviser

• Réparer les dommages causés à lADN cellulaire résultant de la division et pouvant conduire au cancer

• Faire en sorte que les cellules endommagées déclenchent un processus appelé mort cellulaire programmée ou apoptose

Oncogènes vs. Gènes suppresseurs de tumeurs

Deux principaux types de gènes sont impliqués dans le développement du cancer : les oncogènes et les gènes suppresseurs de tumeurs. Le terme oncogènes signifie littéralement « gènes du cancer », et ces gènes entraînent la croissance incontrôlée des cellules. (Les proto-oncogènes sont les gènes qui aident les cellules à se développer, et lorsquils sont mutés de sorte quils fonctionnent mal, ils sont alors appelés oncogènes).

Les gènes suppresseurs de tumeurs sont plus faciles à décrire en utilisant une analogie.

Analogie avec la conduite automobile : les gènes suppresseurs de tumeurs sont les freins

De plus en plus, la recherche sur le cancer se penche sur limmunothérapie en raison des « interrupteurs marche/arrêt » pour le cancer qui ont été découverts. Cela peut devenir très technique et déroutant, il peut donc être utile de considérer les cellules comme des voitures.

Chaque cellule a un accélérateur et des freins. Dans les voitures normales, les deux fonctionnent bien. Plusieurs processus garantissent quils restent en équilibre afin que la voiture se déplace régulièrement, mais ne sécrase pas.

Le cancer commence par une série de mutations dans les gènes. Les gènes fonctionnent comme un modèle pour fabriquer des protéines ayant différentes fonctions. Certaines mutations ne sont pas un gros problème, elles se déroulent tranquillement et ne dérangent rien. On les appelle mutations passagers.

Ensuite, nous arrivons aux mutations des pilotes. Le conducteur peut décider daller trop vite ou trop lentement, et ce sont ces mutations du conducteur qui entraînent la croissance des cellules cancéreuses.

Le cancer peut être lié à des problèmes avec laccélérateur ou les freins, mais souvent, des dommages aux oncogènes et aux gènes suppresseurs de tumeurs surviennent avant que le cancer ne se développe. En dautres termes, laccélérateur doit être collé au sol ET les freins doivent mal fonctionner. Le fait que le cancer nécessite souvent un certain nombre de mutations différentes explique en partie pourquoi le cancer est plus fréquent chez les personnes âgées. Plus de temps permet plus de mutations.

Dans cette analogie avec la voiture :

• Les oncogènes sont les gènes qui contrôlent laccélérateur

• Les gènes suppresseurs de tumeurs contrôlent les freins

En utilisant cette analogie en référence aux différents types de gènes suppresseurs de tumeur énumérés ci-dessus :

• Certains types sont responsables de frapper les freins

• Certains réparent les freins cassés

• Dautres remorquent la voiture quand elle ne peut pas être réparée

Hérédité et oncogènes par rapport aux gènes suppresseurs de tumeurs

Plusieurs différences importantes existent entre les oncogènes et les gènes suppresseurs de tumeur dans le cancer.

En général, les oncogènes sont dominants. Dans notre corps, nous avons deux ensembles de chacun de nos chromosomes et deux ensembles de gènes : un de chacun de nos parents. Avec les gènes dominants, une seule des deux copies doit être mutée ou anormale pour quun effet négatif se produise.

Prenez, par exemple, les yeux marrons. Si les gens héritent dune copie du gène des yeux bruns et dune copie du gène des yeux bleus, la couleur de leurs yeux sera toujours brune. Dans lanalogie avec la voiture, il suffit dune seule copie dun gène muté contrôlant laccélérateur pour que la voiture devienne incontrôlable (un seul des deux proto-oncogènes doit être muté pour devenir un oncogène).

Les gènes suppresseurs de tumeurs, en revanche, ont tendance à être récessifs. Autrement dit, tout comme vous avez besoin de deux gènes pour les yeux bleus pour avoir des yeux bleus, deux gènes suppresseurs doivent tous deux être endommagés pour contribuer au cancer.

Il est important de noter que la relation entre les oncogènes et les gènes suppresseurs de tumeurs est beaucoup plus complexe que cela, et les deux sont souvent liés. Par exemple, une mutation dans un gène suppresseur peut entraîner des protéines incapables de réparer des mutations dans un oncogène, et cette interaction fait avancer le processus.

Gènes suppresseurs de tumeurs et « hypothèse à 2 coups »

Comprendre la nature récessive des gènes suppresseurs de tumeurs peut être utile pour comprendre les prédispositions génétiques et le cancer héréditaire.

Des exemples de gènes suppresseurs de tumeurs sont les gènes BRCA1/BRCA2, autrement connus sous le nom de « gènes du cancer du sein ». Les personnes qui ont une mutation dans lun de ces gènes ont un risque accru de développer un cancer du sein (parmi dautres cancers).

Cependant, toutes les personnes porteuses du gène ne développent pas un cancer du sein. La première copie de ces gènes est mutée à la naissance, mais ce nest quaprès la naissance dune autre mutation (mutation acquise ou mutation somatique) que des protéines de réparation anormales sont produites qui augmentent le risque de

Il est important de noter quil existe plusieurs gènes associés au développement du cancer du sein (pas seulement les gènes BRCA), pour lesquels des tests génétiques sont disponibles, et beaucoup dentre eux sont considérés comme des gènes suppresseurs de tumeurs.

Cette nature récessive est ce que lon appelle « lhypothèse des 2 hits » du cancer. La première copie (dans lexemple ci-dessus, la copie héritée du gène défectueux) est le premier coup, et une mutation ultérieure dans lautre copie du gène plus tard dans la vie est le deuxième coup.

Il est à noter quavoir "2 hits" seul ne suffit pas pour conduire au cancer. Des dommages aux cellules dADN (provenant de lenvironnement ou dus à des processus métaboliques normaux dans les cellules) doivent alors se produire et, ensemble, les deux copies mutées du gène suppresseur de tumeur sont incapables de créer des protéines efficaces pour réparer les dommages.

Gènes suppresseurs de tumeurs et cancer héréditaire

Selon lAmerican Cancer Society, les syndromes cancéreux héréditaires représentent entre 5 % et 10 % des cancers2, mais des études suggèrent que le pourcentage de cancers pouvant être attribués à ces gènes pourrait être beaucoup plus élevé.3 Le dépistage génétique est désormais disponible pour plusieurs des ces syndromes, mais dans de nombreux cas, une prédisposition génétique ne peut pas être trouvée avec les tests. Dans ce cas, il est très utile pour les gens de travailler avec un conseiller en génétique qui peut être en mesure de mieux comprendre le risque en fonction des antécédents familiaux.

Deux rôles de base des gènes suppresseurs de tumeurs : gardiens et gardiens

Comme indiqué précédemment, les gènes suppresseurs de tumeurs peuvent fonctionner comme les "freins" de la voiture de trois manières principales, mais en inhibant la croissance cellulaire, en fixant lADN brisé ou en provoquant la mort dune cellule. Ces types de gènes suppresseurs de tumeurs peuvent être considérés comme des gènes « gardiens ».

Pourtant, certains gènes suppresseurs de tumeurs jouent davantage un rôle de gardien. Ces gènes créent des protéines qui supervisent et régulent de nombreuses fonctions dautres gènes pour maintenir la stabilité de lADN.

Dans les exemples ci-dessous, Rb, APC et p53 fonctionnent comme des gatekeepers. En revanche, les gènes BRCA1/BRCA2 fonctionnent davantage comme gardiens et régulent lactivité dautres protéines impliquées dans la croissance et la réparation cellulaires.

Exemples

De nombreux gènes suppresseurs de tumeurs différents ont été identifiés, et il est probable que beaucoup dautres le seront à lavenir.

Histoire

Les gènes suppresseurs de tumeurs ont été identifiés pour la première fois chez les enfants atteints de rétinoblastome. Dans le rétinoblastome, contrairement à de nombreux gènes suppresseurs de tumeurs, le gène tumoral hérité est dominant et permet donc aux cancers de se développer chez les jeunes enfants. Si lun des parents est porteur du gène muté, alors 50 pour cent de leurs enfants hériteront du gène et seront à risque de rétinoblastome.

Exemples courants

Voici quelques exemples de gènes suppresseurs de tumeurs associés au cancer :

• RB : Le gène suppresseur responsable du rétinoblastome

• Gène p53 : Le gène p53 crée la protéine p53 qui régule la réparation des gènes dans les cellules. Des mutations de ce gène sont impliquées dans environ 50 pour cent des cancers. Les mutations héréditaires du gène p53 sont beaucoup moins fréquentes que les mutations acquises et entraînent la maladie héréditaire connue sous le nom de syndrome de Li Fraumeni. Le p53 code pour des protéines qui disent aux cellules de mourir si elles sont endommagées de manière irréparable, un processus appelé apoptose.

• Gènes BRCA1/BRCA2 : ces gènes sont responsables denviron 5 à 10 % des cancers du sein, mais les mutations du gène BRCA1 et les mutations du gène BRCA2 sont également associées à un risque accru dautres cancers. (BRCA2 est également lié à un risque accru de cancer du poumon chez les femmes.)

• Gène APC : ces gènes sont associés à un risque accru de cancer du côlon chez les personnes atteintes de polypose adénomateuse familiale.

• Gène PTEN : Le gène PTEN est lun des gènes non BRCA qui peut augmenter le risque quune femme développe un cancer du sein (jusquà 85 % de risque à vie). Il est associé à la fois au syndrome de tumeur hamartome PTEN et au syndrome de Cowden. Le gène code pour des protéines qui aident à la croissance cellulaire mais aident également les cellules à se serrer les coudes. Lorsque le gène est muté, il y a un plus grand risque que les cellules cancéreuses se « rompent » ou se métastasent.

A lheure actuelle, plus de 1200 gènes suppresseurs de tumeurs humaines ont été identifiés. LUniversité du Texas dispose dune base de données sur les gènes suppresseurs de tumeurs qui répertorie nombre de ces gènes.4

Gènes suppresseurs de tumeurs et traitements contre le cancer

Comprendre les gènes suppresseurs de tumeurs peut également aider à expliquer un peu pourquoi les thérapies, telles que la chimiothérapie, ne guérissent pas complètement le cancer. Certains traitements contre le cancer agissent pour stimuler les cellules à se suicider. Étant donné que certains gènes suppresseurs de tumeurs déclenchent le processus dapoptose (mort cellulaire), lorsquils ne fonctionnent pas correctement, les cellules cancéreuses peuvent ne pas être en mesure de suivre le processus dapoptose comme le pourraient dautres cellules.

Un mot de Verywell

En apprendre davantage sur la fonction des gènes suppresseurs de tumeurs et des oncogènes impliqués dans la formation du cancer, ainsi que sur les caractéristiques des cellules cancéreuses et sur la différence entre les cellules cancéreuses et les cellules normales, peut aider les chercheurs à rechercher de nouvelles façons didentifier les personnes à risque de cancer et pour traiter les cancers qui surviennent.

Les experts savent que ce ne sont pas seulement les changements dans les génomes eux-mêmes qui comptent, mais que la modification de la façon dont les gènes sont exprimés sans changements génétiques (appelés épigénétiques) joue un rôle dans le cancer. Il est possible que des changements dans lenvironnement de nos tissus affectent "lexpression" des protéines suppresseurs de tumeurs produites par ces gènes.

Par exemple, une étude a examiné le rôle que les herbes médicinales peuvent jouer dans lactivation des molécules suppresseurs de tumeurs,5 et plusieurs autres études ont examiné le rôle des habitudes alimentaires dans lactivation des suppresseurs de tumeurs.6