Pourquoi les gènes suppresseurs de tumeurs sont-ils importants dans le cancer

Contenu

• Types de gènes suppresseurs de tumeurs
• Oncogènes vs gènes suppresseurs de tumeurs
• Héritage et oncogènes vs gènes suppresseurs de tumeurs
• Gènes suppresseurs de tumeurs et «hypothèse à 2 coups»
• Exemples

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 tumeur sont modifiés ou inactivés en raison d'une mutation (soit celle qui est présente à la naissance, soit celle qui survient plus tard dans la vie), ils produisent des protéines qui sont moins efficaces pour contrôler la croissance et / ou la réparation des cellules. Le résultat est 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.

Types de gènes suppresseurs de tumeurs

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

1. Dire aux cellules de ralentir et d'arrêter de se diviser
2. Réparer les dommages à l'ADN cellulaire qui résultent de la division et pourraient conduire au cancer
3. Causer des cellules endommagées pour démarrer 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 lorsqu'ils sont mutés et fonctionnent mal, ils sont alors appelés oncogènes).

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

Oncogènes: types, exemples et rôle dans le cancer

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

De plus en plus, la recherche sur le cancer se penche sur l'immunothérapie 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 qu'ils restent en équilibre afin que la voiture se déplace régulièrement, mais ne tombe pas en panne.

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

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

Le cancer peut être lié à des problèmes avec l'accélérateur ou les freins, mais souvent, des dommages aux oncogènes et aux gènes suppresseurs de tumeurs surviennent avant le développement du cancer. En d'autres termes, l'accélérateur 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 de 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 tumeur énumérés ci-dessus:

• Certains types sont responsables de frapper les freins
• Certains réparent des freins cassés
• D'autres remorquent la voiture lorsqu'elle ne peut pas être réparée

Héritage et oncogènes vs gènes suppresseurs de tumeurs

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

En général, les oncogènes sont dominant. 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 qu'un effet négatif se produise.

Prenez, par exemple, les yeux bruns. Si les gens héritent d'une copie du gène aux yeux bruns et d'une copie du gène aux yeux bleus, la couleur de leurs yeux sera toujours brune. Dans l'analogie de la voiture, il suffit d'une seule copie d'un gène muté contrôlant l'accélérateur 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 récessif. Autrement dit, tout comme vous avez besoin de deux gènes pour les yeux bleus afin d'avoir les 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 étroitement liés. Par exemple, une mutation dans un gène suppresseur peut entraîner des protéines incapables de réparer les 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 tumeur peut être utile pour comprendre les prédispositions génétiques et le cancer héréditaire.

Des exemples de gènes suppresseurs de tumeur sont les gènes BRCA1 / BRCA2, autrement connus sous le nom de «gènes du cancer du sein». 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 atteintes du gène ne développent pas un cancer du sein. La première copie de ces gènes est mutée à la naissance, mais ce n'est qu'une autre mutation après la naissance (une mutation acquise ou une mutation somatique) que des protéines de réparation anormales sont produites qui augmentent 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 on pense que beaucoup d'entre eux sont des gènes suppresseurs de tumeur.

Gènes non BRCA qui augmentent le risque de cancer du sein

Cette nature récessive est ce que l'on appelle «l'hypothèse des 2 succès» du cancer. La première copie (dans l'exemple ci-dessus, la copie héritée du gène défectueux) est le premier hit, et une mutation ultérieure dans l'autre copie du gène plus tard dans la vie est le deuxième hit.

Il est à noter que le fait d'avoir «2 coups» à lui seul ne suffit pas pour conduire au cancer. Des dommages aux cellules d'ADN (provenant de l'environnement 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 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 beaucoup plus élevé. Le dépistage génétique est désormais disponible pour plusieurs de ces syndromes, mais dans de nombreux cas, une prédisposition génétique ne peut être trouvée avec des 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: les gardiens et les gardiens

Comme indiqué précédemment, les gènes suppresseurs de tumeur peuvent fonctionner comme les «freins» de la voiture de trois manières principales, mais en inhibant la croissance cellulaire, en fixant l'ADN cassé ou en provoquant la mort d'une 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 d'autres gènes pour maintenir la stabilité de l'ADN.

Dans les exemples ci-dessous, Rb, APC et p53 fonctionnent comme des contrôleurs d'accès. 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 des cellules.

Exemples

De nombreux gènes suppresseurs de tumeurs différents ont été identifiés et il est probable que beaucoup d'autres le seront à l'avenir.

L'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 tumeur, le gène de la tumeur hérité est dominant et permet donc aux cancers de se développer chez les jeunes enfants. Si l'un des parents porte le gène muté, 50% de leurs enfants hériteront du gène et courront un risque de rétinoblastome.

Exemples courants

Quelques exemples de gènes suppresseurs de tumeur associés au cancer comprennent:

• RB: le gène suppresseur responsable du rétinoblastome
• Gène p53: Le gène p53 crée la protéine p53 qui régule la réparation du gène dans les cellules. Les mutations de ce gène sont impliquées dans environ 50% 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 indiquent aux cellules de mourir si elles sont endommagées au-delà de la réparation, un processus appelé apoptose.
• Gènes BRCA1 / BRCA2: Ces gènes sont responsables d'environ 5 à 10% des cancers du sein, mais les mutations du gène BRCA1 et BRCA2 sont également associées à un risque accru d'autres 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 l'un des gènes non BRCA qui peuvent augmenter le risque pour une femme de développer un cancer du sein (jusqu'à 85% de risque à vie). Il est associé à la fois au syndrome de tumeur à 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 rester ensemble. Lorsque le gène est muté, il y a un plus grand risque que les cellules cancéreuses «se détachent» ou métastasent.

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 bon nombre de ces gènes.

Gènes suppresseurs de tumeurs et traitements du cancer

Comprendre les gènes suppresseurs de tumeurs peut également aider à expliquer un peu pourquoi les thérapies, comme la chimiothérapie, ne guérissent pas complètement le cancer. Certains traitements anticancéreux stimulent les cellules à se suicider. Étant donné que certains gènes suppresseurs de tumeur 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 d'autres cellules le pourraient.

Un mot de Verywell

L'apprentissage de la fonction des gènes suppresseurs de tumeur et des oncogènes impliqués dans la formation du cancer, ainsi que des caractéristiques des cellules cancéreuses et de la différence entre les cellules cancéreuses et les cellules normales, peut aider les chercheurs à rechercher de nouvelles façons d'identifier 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 importent, mais la modification de la façon dont les gènes sont exprimés sans changements génétiques (appelés épigénétique) joue un rôle dans le cancer. Il est possible que des changements dans l'environnement de nos tissus affectent «l'expression» des protéines suppresseurs 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 de suppresseur de tumeur, et plusieurs autres études ont examiné le rôle des schémas alimentaires dans l'activation du suppresseur de tumeur.

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