Les gènes suppresseurs de tumeurs produisent 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 altérés ou inactivés en raison d’une mutation (présente à la naissance ou plus tard dans la vie), ils produisent des protéines qui sont moins efficaces pour contrôler la croissance et/ou la réparation cellulaire. Il en résulte une croissance incontrôlée de cellules endommagées ou anormales, ce qui conduit à une croissance incontrôlée et au développement de tumeurs cancéreuses
Les gènes suppresseurs de tumeurs sont également connus sous le nom d’antioncogènes ou de gènes de perte de fonction.
Table des matières
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 d’arrêter de se diviser
- Réparer les dommages causés à l’ADN cellulaire résultant de la division et pouvant conduire au cancer
- Provoquer le déclenchement d’un processus appelé mort cellulaire programmée ou apoptose par les cellules endommagées
Oncogènes et 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 lorsqu’ils mutent et fonctionnent mal, on les appelle alors oncogènes).
Les gènes suppresseurs de tumeurs sont plus faciles à décrire à l’aide d’une analogie.
Analogie avec la conduite automobile : les gènes suppresseurs de tumeurs sont les freins
La recherche sur le cancer s’intéresse de plus en plus à l’immunothérapie en raison de la découverte de « commutateurs marche/arrêt » pour le cancer. Cela peut devenir très technique et déroutant, il peut donc être utile de considérer les cellules comme des voitures.
Chaque cellule possède un accélérateur et des freins. Dans les voitures normales, les deux fonctionnent parfaitement. Plusieurs processus veillent à ce qu’ils restent en équilibre afin que la voiture avance de manière régulière, mais sans s’écraser.
Le cancer commence par une série de mutations dans les gènes. Les gènes servent de modèle pour la fabrication de protéines ayant différentes fonctions. Certaines mutations ne sont pas très graves : elles se produisent en silence et ne perturbent rien. On les appelle mutations passagères.
Ensuite, nous en arrivons aux mutations du conducteur. Le conducteur peut décider d’aller trop vite ou trop lentement, et ce sont ces mutations qui stimulent la croissance des cellules cancéreuses.
Le cancer peut être lié à des problèmes d’accélérateur ou de freins, mais souvent, les dommages aux oncogènes et aux gènes suppresseurs de tumeurs surviennent avant que le cancer ne se développe. En d’autres termes, l’accélérateur doit être collé au plancher ET les freins doivent mal fonctionner. Le fait que le cancer nécessite souvent un certain nombre de mutations différentes explique en partie pourquoi il est plus fréquent chez les personnes âgées. Plus le temps est long, plus les mutations sont nombreuses.
Dans cette analogie avec la voiture :
- Les oncogènes sont les gènes qui contrôlent l’accélérateur
- Les gènes suppresseurs de tumeurs contrôlent les freins
En utilisant cette analogie en référence aux différents types de gènes suppresseurs de tumeurs énumérés ci-dessus :
- Certains types sont responsables de l’appui sur les freins
- Certains réparent les freins cassés
- D’autres remorquent la voiture lorsqu’elle ne peut pas être réparée
Hérédité et oncogènes vs. gènes suppresseurs de tumeurs
Il existe plusieurs différences importantes entre les oncogènes et les gènes suppresseurs de tumeurs dans le cancer.
En général, les oncogènes sont dominants . Dans notre corps, nous avons deux jeux de chacun de nos chromosomes et deux jeux de gènes : un de chacun de nos parents. Avec les gènes dominants, une seule des deux copies doit être mutée ou anormale pour qu’un effet négatif se produise.
Prenons l’exemple des yeux marron. Si une personne hérite d’une copie du gène des yeux marron et d’une copie du gène des yeux bleus, ses yeux seront toujours marron. Dans l’analogie de la voiture, il suffit d’une seule copie d’un gène muté contrôlant l’accélérateur pour que la voiture perde le contrôle (un seul des deux proto-oncogènes doit muter pour devenir un oncogène).
Les gènes suppresseurs de tumeurs, en revanche, ont tendance à être récessifs . En d’autres termes, de la même manière qu’il faut deux gènes pour avoir les yeux bleus, deux gènes suppresseurs doivent être tous deux 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 étroitement liés. Par exemple, une mutation dans un gène suppresseur peut donner naissance à des protéines incapables de réparer les mutations d’un oncogène, et cette interaction fait avancer le processus.
Gènes suppresseurs de tumeurs et « l’hypothèse des deux coups »
Comprendre la nature récessive des gènes suppresseurs de tumeurs peut être utile pour comprendre les prédispositions génétiques et le cancer héréditaire .
Les gènes BRCA1/BRCA2, également connus sous le nom de « gènes du cancer du sein », sont des exemples de gènes suppresseurs de tumeurs. Les personnes qui ont une mutation dans l’un de ces gènes ont un risque accru de développer un cancer du sein (parmi d’autres cancers).
Cependant, toutes les personnes porteuses de ce gène ne développent pas un cancer du sein. La première copie de ces gènes est mutée à la naissance, mais ce n’est qu’après une autre mutation après la naissance (une mutation acquise ou mutation somatique) que des protéines de réparation anormales sont produites, ce qui augmente le risque de cancer.
Il est important de noter qu’il existe plusieurs gènes associés au développement du cancer du sein (pas seulement les gènes BRCA), pour lesquels des tests génétiques sont disponibles, et beaucoup d’entre eux sont considérés comme des gènes suppresseurs de tumeurs.
C’est à ce caractère récessif que l’on fait référence dans l’hypothèse des deux coups du cancer. La première copie (dans l’exemple ci-dessus, la copie héritée du gène défectueux) est le premier coup, et une mutation ultérieure de l’autre copie du gène plus tard dans la vie est le deuxième coup.
Il est à noter que le fait d’avoir « 2 hits » à lui seul ne suffit pas à provoquer un cancer. Il faut alors que les cellules à ADN soient endommagées (par l’environnement ou par des processus métaboliques normaux dans les cellules), 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 l’American Cancer Society, les syndromes cancéreux héréditaires représentent entre 5 et 10 % des cancers, mais des études suggèrent que le pourcentage de cancers attribuables à ces gènes pourrait être bien plus élevé. Le dépistage génétique est désormais disponible pour plusieurs de ces syndromes, mais dans de nombreux cas, il est impossible de détecter une prédisposition génétique. Dans ce cas, il est très utile de travailler avec un conseiller en génétique qui pourra peut-être mieux comprendre le risque en fonction des antécédents familiaux.
Deux rôles fondamentaux des gènes suppresseurs de tumeurs : gardiens et gardiens
Comme nous l’avons déjà mentionné, les gènes suppresseurs de tumeurs peuvent fonctionner comme les « freins » de la voiture de trois façons principales : en inhibant la croissance cellulaire, en réparant l’ADN brisé ou en provoquant la mort d’une cellule. Ces types de gènes suppresseurs de tumeurs peuvent être considérés comme des gènes « gardiens ».
Certains gènes suppresseurs de tumeurs jouent un rôle plus protecteur. Ces gènes créent des protéines qui supervisent et régulent de nombreuses fonctions d’autres gènes afin de maintenir la stabilité de l’ADN.
Dans les exemples ci-dessous, Rb, APC et p53 fonctionnent comme des gardiens. En revanche, les gènes BRCA1/BRCA2 fonctionnent davantage comme des gardiens et régulent l’activité d’autres 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 d’autres le seront à l’avenir.
Histoire
Les gènes suppresseurs de tumeurs ont été identifiés pour la première fois chez des enfants atteints de rétinoblastome. Dans le cas du rétinoblastome, contrairement à de nombreux gènes suppresseurs de tumeurs, le gène tumoral hérité est dominant, ce qui permet aux cancers de se développer chez les jeunes enfants. Si l’un des parents est porteur du gène muté, 50 % de ses enfants hériteront du gène et seront à risque de développer un 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. Les mutations de ce gène sont impliquées dans environ 50 % des cancers. Les mutations héréditaires du gène p53 sont beaucoup moins courantes que les mutations acquises et entraînent une maladie héréditaire connue sous le nom de syndrome de Li Fraumeni . Le gène p53 code des protéines qui ordonnent aux cellules de mourir si elles sont endommagées au-delà de toute réparation, un processus appelé apoptose.
- Gènes BRCA1/BRCA2 : Ces gènes sont responsables d’environ 5 à 10 % des cancers du sein, mais les mutations des gènes BRCA1 et BRCA2 sont également associées à un risque accru d’autres cancers. ( Le gène BRCA2 est également associé 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 l’un des gènes non BRCA qui peuvent augmenter le risque de cancer du sein chez la femme (risque pouvant atteindre 85 % au cours de la vie). Il est associé au syndrome tumoral hamartomateux PTEN et au syndrome de Cowden. Le gène code pour des protéines qui contribuent à la croissance cellulaire mais aussi à la cohésion des cellules. Lorsque le gène est muté, le risque de « rupture » ou de métastase des cellules cancéreuses est plus élevé .
À l’heure actuelle, plus de 1 200 gènes suppresseurs de tumeurs humaines ont été identifiés. L’Université du Texas possède une base de données de gènes suppresseurs de tumeurs qui répertorie grand nombre de ces gènes.
Gènes suppresseurs de tumeurs et traitements contre le cancer
La compréhension des gènes suppresseurs de tumeurs pourrait également aider à expliquer pourquoi les thérapies, comme la chimiothérapie, ne guérissent pas complètement le cancer. Certains traitements contre le cancer stimulent les cellules à se suicider. Étant donné que certains gènes suppresseurs de tumeurs déclenchent le processus d’apoptose (mort cellulaire), lorsqu’ils ne fonctionnent pas correctement, les cellules cancéreuses peuvent ne pas être en mesure de passer par le processus d’apoptose comme le feraient d’autres cellules.
Un mot de Health Life Guide
En savoir plus 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 façon dont les cellules cancéreuses diffèrent des cellules normales , peut aider les chercheurs à trouver de nouvelles façons d’identifier les personnes à risque de cancer et de 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 s’expriment sans changements génétiques (connue sous le nom d’épigénétique) joue un rôle dans le cancer. Il est possible que des changements dans l’environnement de nos tissus puissent affecter « l’expression » des protéines suppressives de tumeurs produites par ces gènes.
Par exemple, une étude a examiné le rôle que les herbes médicinales peuvent jouer dans l’activation des molécules suppressives de tumeurs, et plusieurs autres études ont examiné le rôle des habitudes alimentaires dans l’activation des suppresseurs de tumeurs.