Canceropole: La recherche fondamentale

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La RECHERCHE FONDAMENTALE

La recherche fondamentale analyse les altérations des gènes. Au cours des deux dernières décennies, nous avons assisté à une véritable explosion des connaissances sur les protéines, les gènes et les cellules qui interviennent dans le processus cancéreux. Au moyen de technologies dites à haut débit et d’instruments de pointe, les chercheurs pénètrent à l’intérieur même de la cellule afin de percer à jour son fonctionnement.

Ce qui est nouveau, c’est de pouvoir étudier les 25 000 gènes simultanément (le génome). Ce sont les biopuces qui le permettent, petits supports en verre ou en nylon sur lesquels sont déposés, à l’aide de robots spécialisés, des morceaux de gènes. Il est également possible d’étudier l’expression de ces 25 000 gènes en ARN (le transcriptome) et de la comparer avec des échantillons de tissu sain. La technologie de la puce à ADN aide déjà le médecin à prévoir la probabilité que certains patients répondent à certaines formes de traitement selon le type de mutations dans un (ou des) gène(s) donné(s).

Une étude clinique portant sur 6000 patientes, nommée MINDACT, utilise justement la technologie des biopuces pour tenter de mieux définir le pronostic des patientes opérées pour un cancer du sein. Sur les 25 000 gènes du génome, plusieurs centaines sont susceptibles de devenir des gènes du cancer. Chacun d’entre eux démontre des altérations distinctes d’un patient à l’autre, voire même d’une cellule à l’autre. Le domaine de la génomique des cancers fait l’objet d’études dans d’innombrables laboratoires avec un nombre de gènes impliqués et d’altérations en constante augmentation.

Exemple de biopuce

Détail d’une biopuce fabriquée à l’IGBMC à Strasbourg
(Bernard JOST)

Chaque spot (25000 spots au total) représente un gène distinct. L’analyse de l’ensemble des gènes issus de cellules saines et tumorales d’un même tissu peut ainsi être réalisée sur une seule biopuce. L’expression en ARN messagers est visualisée par fluorescence. L’analyse informatique de la fluorescence et de son intensité permet de mesurer un ratio entre les cellules saines et tumorales et ainsi de déterminer:

  • les modifications d’expression entre les cellules saines et malades
  • quels sont les gènes concernés

La place de la biologie moléculaire hospitalière est ici essentielle. Découvrir des traitements plus ciblés implique de collecter et analyser des cellules, fragments de tumeurs ou prélèvements sanguins issus des patients, rassemblés au sein des tumorothèques, resp. sérothèques et contenant des renseignements au sujet des cas de cancer diagnostiqués. Il s’agit d’un outil de plus en plus important pour la prise en charge des patients atteints de cancer. Par ailleurs, ces tumorothèques représentent pour les chercheurs un accès à des données précieuses en vue de recherches futures pour de nouveaux médicaments, pour le développement de traitements plus adéquats et mieux personnalisés et pour mieux comprendre les processus menant à un cancer.

Les gènes et leurs modifications conduisent à un nombre incalculable de protéines mutées ou fonctionnant mal …. C’est le défi de la protéomique, science plus récente. Elle vise à établir un diagnostic le plus précocément possible, mais également à prévoir la réponse de chaque patient pris individuellement à un traitement donné, c-à-d. si la tumeur va résister ou au contraire être détériorée.

Encore plus récemment est née la métabolomique, science qui s’attache à étudier l’ensemble des métabolites (sucres, acides aminés, acides gras,…) présents dans une cellule, un organe ou un organisme. Un équipement de RMN (résonance magnétique nucléaire) dédié à ce type d’analyses vient d’être installé pour la 1è fois au monde dans un hôpital, les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg.

Il va sans dire que ces technologies sophistiquées génèrent une masse de résultats qu’il s’agit d’intégrer afin de comprendre les mécanismes de la maladies à l’échelle de la cellule, puis du fragment de tissu ou du prélèvement sanguin et finalement de la tumeur dans son ensemble et en tenant compte de sa relation avec l’environnement (tissu sain, corps entier). C’est le travail des bio-informaticiens et bio-statisticiens.

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  • 8 millions d’habitants
  • 1000 scientifiques et cliniciens
  • 71 projets et bourses de recherche financés par l’Institut National du Cancer (INCa) de 2004 à 2008 à hauteur de 15,2 M€
  • Plus de 20 entreprises biopharmaceutiques et d’instrumentation biomédicale
  • Des pôles de compétitivité dans le biomédical