La sélection naturelle est-elle la réponse à l'énigme du cancer?

La sélection naturelle est-elle la réponse à l'énigme du cancer?

Les organes essentiels chargés de nous garder en vie et de nous reproduire - tels que le cœur, le cerveau ou l'utérus - ont peut-être évolué vers une meilleure protection contre le cancer que les organes plus gros et appariés que nous avons proposés.

Dans un article publié aujourd'hui dans la revue Tendances du cancer, nous émettons l'hypothèse que les humains peuvent tolérer plus facilement les tumeurs dans les organes de grande taille ou jumelés que dans les petits organes critiques. Par conséquent, les plus gros organes peuvent avoir développé moins de mécanismes de défense contre le cancer.

Les tumeurs malignes sont plus fréquentes dans les organes plus grands et appariés qui sont potentiellement moins essentiels à la survie et à la reproduction. Des études antérieures ont attribué cette différence de cancer d'organes spécifiques à des facteurs externes, tels que le tabagisme, ou des facteurs internes, tels que la fréquence de la division cellulaire dans l'organe.

Nous proposons que la théorie de la sélection naturelle puisse compléter ces compréhensions. Nous émettons également l'hypothèse que de petits organes importants pourraient facilement être compromis même s'ils ne portent que quelques tumeurs, alors que les organes plus gros peuvent porter le fardeau des transformations malignes.

Nous ne disons pas que c'est l'explication de la susceptibilité différente des organes au cancer, mais croyons que cela pourrait être un facteur contributif.

Une approche évolutive de la recherche sur le cancer peut offrir de nouvelles perspectives aux solutions thérapeutiques.

Éléphants et humains

Malgré des découvertes importantes et des progrès thérapeutiques, les interventions humaines ne peuvent réclamer qu'un 5% réduction des décès par cancer depuis les 1950. Et ce résultat est presque entièrement attribuable à une sensibilisation accrue aux facteurs de risque et à la détection précoce.

Un contributeur clé à l'échec de trouver une solution miracle pour guérir le cancer est que sa progression est un processus évolutif. Cancer apparu il y a plus d'un demi-milliard d'années et a été observé dans presque tout le règne animal, des bivalves aux baleines.

Son apparence a été lié à la transition évolutive de l'unicellularité à la multicellularité. Ce dernier nécessite un niveau élevé de coopération entre les cellules et la suppression de la reproduction incontrôlée, connue sous le nom de prolifération, des cellules individuelles.

Avec des organismes de plus en plus faits de cellules plus complexes, ayant une durée de vie plus longue et des corps plus grands vient la probabilité de prolifération qui peut conduire à des tumeurs malignes.


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Pourtant, malgré leur plus grande taille, les éléphants n'ont pas un taux de cancer significativement plus élevé que les humains. Ceci fait que l'argument selon lequel leur composition complexe a mené simultanément à un plus grand besoin de développer des mécanismes suppresseurs de tumeurs. UNE une étude récente a démontréPar exemple, la composition génétique des éléphants asiatiques et africains contenait 15 à 20 fois plus de copies de l'un des principaux gènes suppresseurs de tumeurs (P53) que chez l'homme.

L'auteur de l'étude a proposé que le plus grand nombre de ces gènes pourrait avoir évolué en tant que mécanisme pour contrer le risque accru de cancer chez ces grands animaux vivants de longue durée.

Un processus évolutif

La capacité de prolifération d'une cellule cancéreuse conditionne sa survie. Les cellules qui maximisent la prolifération dans les tissus locaux auront plus de chance de transmettre leurs gènes à la génération suivante au cours de la vie de leur hôte.

Un problème général avec les thérapies anticancéreuses actuelles est qu'elles visent à éradiquer les tumeurs le plus rapidement possible pour prévenir l'évolution de la résistance du cancer au traitement, ainsi que sa propagation à d'autres organes, appelés métastases.

Une thérapie extrêmement agressive, où les mêmes médicaments et les mêmes doses sont appliqués à travers plusieurs cycles, peut bien fonctionner avec de petites tumeurs constituées de cellules très similaires. Mais la plupart des tumeurs sont complexes, changeant les écosystèmes avec une myriade de cellules qui ont différents niveaux de sensibilité au traitement.

Si l'intervention humaine échoue à éliminer toutes les cellules malignes, certains pourront s'échapper et survivre. Ceux-ci peuvent acquérir un potentiel plus élevé pour proliférer, devenir plus agressif et malin et finalement métastaser, causant la mort de l'hôte.

Il devient clair que l'application de la théorie de l'évolution au traitement du cancer - en exploitant les mécanismes de suppression tumorale des organismes multicellulaires - permet aux chercheurs d'améliorer les techniques pour contrôler la progression maligne et prévenir les échecs thérapeutiques.

Thérapie basée sur l'évolution

Certaines des approches évolutives les plus excitantes de la thérapie du cancer proviennent de connaissances obtenues de la lutte antiparasitaire et la résistance aux antibiotiques bactériens. le ce dernier a montré Bien que nous ne puissions pas échapper aux bactéries ou aux parasites qui développent une résistance aux antibiotiques ou aux pesticides, nous pouvons contrôler la vitesse et l'étendue du processus.

Une théorie similaire dans la recherche sur le cancer, thérapie adaptative, est basé sur l'hypothèse simple que les tumeurs sont constituées de cellules sensibles au traitement et résistantes au traitement. Un traitement agressif et à forte dose éliminera les cellules sensibles mais laissera les cellules hautement résistantes. Ceux-ci vont ensuite proliférer, conduisant à un cancer plus agressif.

Le but de la thérapie adaptative est d'éviter cela en administrant la dose minimale nécessaire (mais pas maximale possible) pour contrôler suffisamment la croissance tumorale et améliorer les symptômes, sans élimination complète. Une telle approche permet la survie des deux types de cellules, qui sont en concurrence pour les mêmes ressources et l'espace. La présence de cellules sensibles au traitement contrôlera de manière concomitante la croissance et la prolifération de cellules agressives, résistantes au traitement.

En 2009, la thérapie adaptative a été testée dans les modèles murins de cancer de l'ovaire. Les chercheurs ont mesuré la croissance de la tumeur: si le volume tumoral augmentait entre deux mesures consécutives, ils augmenteraient simultanément la dose du médicament de chimiothérapie carboplatine. Si le volume de la tumeur diminue entre les mesures, ils réduisent la dose de médicament.

Lorsque les résultats ont été comparés à ceux d'un essai de chimiothérapie à haute dose, la thérapie adaptative s'est avérée mieux contrôler la croissance tumorale et prolonger la durée de vie des souris. Similaire les résultats ont été vus chez les souris atteintes d'un cancer du sein. Ces tests sont prometteurs, mais d'autres expériences sont nécessaires pour valider si la thérapie adaptative deviendra la solution ultime pour contrôler la progression du cancer chez les humains.

La sélection naturelle a eu des millions d'années pour trouver des moyens d'éviter et de faire face au cancer dans différents organismes, il semble donc opportun d'exploiter ces connaissances.

A propos de l'auteur

Beata Ujvari, chercheur principal en écologie évolutionniste, Université Deakin

Cet article a été publié initialement le La Conversation. Lis le article original.

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