Ce qu'un fossile d'hominidé peut nous apprendre sur le cancer

L'image rendue en volume de la morphologie externe de l'os du pied montre l'étendue de l'expansion du cancer primaire des os au-delà de la surface de l'os. Patrick Randolph-Quinney (UCLAN)L'image rendue en volume de la morphologie externe de l'os du pied montre l'étendue de l'expansion du cancer primaire des os au-delà de la surface de l'os. Patrick Randolph-Quinney (UCLAN)

À la fin de Juillet, une équipe internationale de chercheurs ont annoncé qu'ils avaient identifié des signes de cancer dans les restes fossilisés d'un parent biologique d'êtres humains qui vivaient il y a environ un million d'années.

Il est rare de trouver des fossiles de l'arbre généalogique des hominidés. Trouver un avec une telle évidence bien préservée d'une tumeur est plus rare encore.

Il semble que le cancer existe depuis longtemps et cette découverte met en lumière l'une des questions les plus fascinantes à ce sujet: pourquoi le cancer existe-t-il en premier lieu.

Le cancer est une maladie mortelle et aurait été particulièrement létale avant le développement récent de traitements efficaces. Alors pourquoi ne l'a-t-il pas - ou notre susceptibilité à cela - s'éteindre il y a longtemps?

Pour poser la question un peu différemment, pourquoi les organismes, y compris les êtres humains, devraient-ils transporter dans notre ADN les instruments de notre propre destruction - gènes suppresseurs de tumeurs et oncogènes n'attendant que des agressions environnementales avant de tuer leurs porteurs? Les organismes possédant de tels gènes ne devraient-ils pas être sélectionnés dans la compétition évolutive pour survivre et se reproduire?

Un ostéosarcome ancien

Avant d'aborder cette question, revenons à la tumeur 1.7-million-ans.

Les chercheurs ont trouvé le cancer dans un métatarsien, l'un des os longs du pied qui se trouve juste derrière les orteils. Les chercheurs ont examiné l'échantillon avec des rayons X à haute résolution, révélant la lésion plus en détail et produisant une image tridimensionnelle, qui a révélé une "texture osseuse tissée irrégulière irrégulière avec un aspect externe de type chou-fleur." En d'autres termes, la les cellules de la tumeur s'étaient développées de manière désordonnée et s'élevaient de la diaphyse de l'os - caractéristiques d'une tumeur maligne. Ils ont conclu qu'il s'agissait d'un cancer des os, probablement un ostéosarcome.

En tant que radiologiste travaillant dans un hôpital pour enfants, je consulte régulièrement des radiographies, tomodensitogrammes et IRM de patients atteints d'ostéosarcomes. Ils représentent une fraction de tous les cancers primaires des os et sont le plus souvent diagnostiqués à l'adolescence et au début de l'âge adulte. Une caractéristique inhabituelle du rapport sud-africain est l'emplacement de la tumeur - la jambe et le bras sont des sites beaucoup plus communs que le pied.

Les ostéosarcomes proviennent de cellules productrices d'os anormales. En fait, le nom ostéosarcome vient de racines grecques qui signifie «os» et «croissance charnue».


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Les ostéosarcomes ne se trouvent pas uniquement chez l'homme. Ils représentent le plus malignité osseuse commune chez les chiens et les chats. En fait, les ostéosarcomes sont plus commun chez les chiens que chez les personnes, en particulier chez les grandes espèces tel que lévriers et grands danois.

Le cancer existe depuis plus de 1.7 millions d'années. À Indianapolis, notre Musée des enfants présente le crâne fossilisé d'un Gorgosaurus, un parent de Tyrannosaurus rex qui a vécu pendant la période du Crétacé il y a environ 70 millions d'années. Il montre clairement une masse de la taille d'une balle de golf à l'intérieur de la cavité du crâne.

Le cancer n'est pas une maladie unique

Un défi dans la tentative de comprendre les causes du cancer est le fait que le cancer n'est pas une maladie unique.

Il existe différents types de cancer, qui peuvent être classés en fonction de l'organe dont ils sont issus - le cancer du poumon, le cancer du côlon, le cancer du sein, etc. Mieux encore, ils peuvent être catégorisés par le type de tissu qu'ils représentent. Par exemple, les carcinomes proviennent de cellules épithéliales ou de revêtement, de sarcomes de cellules conjonctives et de leucémies provenant de cellules hématopoïétiques.

Ce que nous appelons le cancer représente vraiment une famille de troubles, qui peuvent tous être regroupés en raison d'une caractéristique commune - la régulation perturbée de la croissance cellulaire.

Par exemple, les gènes qui suppriment normalement la croissance cellulaire peuvent être endommagés, conduisant à une prolifération incontrôlée. Une indication que tous les cancers ne sont pas identiques est le fait qu'ils ont des pronostics et des traitements très différents.

Aujourd'hui, les preuves suggèrent que de nombreux cancers peuvent être attribués à des expositions environnementales, telles que le tabac, les carcinogènes alimentaires, les infections et la pollution de l'air et de l'eau. Il semble peu probable que le tabac ou la pollution de l'air aient provoqué le cancer il y a des millions d'années, mais il est possible que certains agents alimentaires et infectieux aient été plus courants dans le passé.

Chromosomes et oxygène

Une des premières explications sur la façon dont le cancer pourrait résulter des dommages chromosomiques a été fournie par un professeur de l'école de médecine de l'Université de Chicago, Janet Rowley, MD. Dans les 1970, le Dr Rowley a montré que chez de nombreux patients atteints d'un type de leucémie, la LMC, des portions de chromosomes 9 et 22 ont été échangées, prouvant que les changements dans l'ADN pourraient conduire au cancer.

Une partie du blâme pour le cancer peut être placée sur un coupable plutôt inattendu, une molécule sans laquelle la vie humaine serait totalement impossible - l'oxygène. L'oxygène est nécessaire pour que nos cellules convertissent la nourriture en énergie. C'est l'une des raisons pour lesquelles le corps humain est équipé de plus de 60,000 miles de vaisseaux sanguins, ce qui permet aux globules rouges de transporter de l'oxygène à chacune de nos cellules 75 billions.

Mais l'oxygène n'est pas une molécule entièrement bénigne. En fait, il est très réactif et même toxique à haute concentration. Et au début de l'histoire de la Terre, les niveaux d'oxygène ont commencé à augmenter de façon spectaculaire, alors que les plantes capables de photosynthèse - un processus qui produit de l'oxygène - proliféraient. Plus d'oxygène a permis le développement d'organismes multicellulaires capables de transporter l'oxygène à toutes leurs cellules.

L'oxygène devient problématique quand formes superréactives de cela sont formés. Par exemple, lorsque le rayonnement ionisant frappe une cellule, il peut former des superoxydes qui réagissent avidement avec les molécules voisines. Lorsque l'une des molécules voisines est l'ADN, des dommages aux gènes se produisent, produisant des mutations qui peuvent être portées d'une génération de cellules à l'autre. Dans certains cas, une transformation en cancer peut en résulter.

Est-ce que le cancer sera toujours avec nous?

Une autre raison pour laquelle le cancer a persisté est le fait qu'il tend à être une maladie des organismes plus âgés. Seulement 1 pour cent des cancers diagnostiqué chaque année aux États-Unis se produisent chez les enfants. Ainsi, pendant la majeure partie de notre histoire biologique, lorsque l'espérance de vie était plus courte, les hominidés se reproduisaient et mouraient d'autres causes bien avant que le cancer ait une chance de se développer.

Dans les pays avancés aujourd'hui, les taux de mortalité dus à d'autres maladies, telles que les infections, maladie cardiaque et accident vasculaire cérébral, sont tombés si loin que beaucoup plus de gens vivent à des âges avancés, à quel point la série de mutations nécessaires pour provoquer le cancer ont eu suffisamment de temps pour se produire. En effet, la hausse des taux de cancer est en partie le signe d'une bonne santé générale et de la longévité.

Pouvons-nous faire disparaître le cancer? Le problème fondamental avec les cellules cancéreuses est qu'elles ne savent pas quand arrêter de croître et mourir, et par conséquent, elles continuent de proliférer de façon incontrôlée. Bien que cela soit très nuisible à l'organisme, l'existence de gènes qui favorisent la croissance cellulaire est évidemment cruciale pour la croissance et la survie des organismes.

Considérons une automobile. Il y a à peine deux semaines, les freins de ma voiture ont échoué, une situation dangereuse. Nous pourrions souhaiter que les voitures soient construites de façon à ce que les freins ne puissent jamais tomber en panne, mais la seule façon d'éliminer la possibilité de défaillance des freins serait de supprimer complètement le système de freinage, ce qui est beaucoup plus dangereux.

La même chose peut être dite à propos du cancer. Nous pourrions souhaiter que nous soyons construits sans gènes pouvant contribuer au développement du cancer, mais une croissance et un développement normaux - et oui, même la mort - pourraient ne pas être possibles sans eux. Quand il s'agit de la vie, nous devons prendre le mal aussi bien que le bien, même si cela ne veut pas dire que nous ne pouvons pas faire des progrès dans la prévention et la guérison du cancer.

La découverte d'un cancer dans l'os d'un parent humain 1.7-million-ans n'est pas seulement une bizarrerie biologique - c'est un rappel de ce que cela signifie d'être à la fois vivant et humain. La vie est pleine de dangers. Prospérer biologiquement (et biographiquement) ne signifie pas éliminer tous les risques, mais gérer ceux que nous pouvons, à la fois pour réduire les dommages et promouvoir une vie pleine.

A propos de l'auteur

Richard Gunderman, professeur de médecine, d'arts libéraux et de philanthropie du chancelier, Université de l'Indiana

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

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