Newswise – Des mutations se produisent dans divers tissus et organes d’un individu. Les mutations somatiques se produisent dans des cellules qui ne donneront pas naissance à une progéniture et ne sont donc pas transmises aux générations suivantes. Causées par un grand nombre de facteurs tels que l’âge et le tabagisme, les mutations somatiques sont la principale cause de cancer et jouent également un rôle dans d’autres maladies.
Une étude menée par des chercheurs de l’ICREA dr. France Supek à l’Institut de recherche en biomédecine (IRB Barcelone) et le Dr Ben Lehner du Centre de régulation génomique (CRG) ont identifié des traits génétiques héréditaires qui prédisposent les individus à l’apparition de types spécifiques de mutations somatiques dans leurs tissus. Les personnes ayant des taux de mutation plus élevés dans un organe sont plus susceptibles d’accumuler des mutations dans les gènes clés du cancer, ce qui peut augmenter le risque de formation de tumeurs.
Les chercheurs ont déjà décrit les mécanismes héréditaires qui prédisposent les individus au cancer, bien que de nombreuses tumeurs n’aient pas d’explication génétique claire. Il est concevable que le risque de cancer puisse résulter de changements dans le spectre de différents types de mutations somatiques, une cause fréquente de cancer.
“Dans cette étude approfondie, nous avons vérifié si différents types de modifications de l’ADN observées dans les tumeurs étaient associées à des variantes héréditaires de nombreux gènes différents. Nous avons développé une méthodologie qui nous a permis d’identifier 42 gènes, liés à 15 mécanismes cellulaires différents, qui affectent la risque de différents types de mutations somatiques, ce qui pourrait aider à expliquer les risques de prédisposition au cancer », explique Dr. Mischan Vali Pourqui a mené l’étude alors qu’il était doctorant dans les laboratoires de Dr Lehner et dr. Superk.
“Alors que quelques exemples de gènes responsables de la modification des modèles de mutations somatiques étaient connus auparavant, tels que les gènes BRCA qui prédisposent au cancer du sein et de l’ovaire, et les gènes du syndrome de Lynch qui prédisposent au cancer du côlon, nous trouvons maintenant de nombreux autres gènes qui peuvent affectent de la même manière l’accumulation de mutations somatiques. dit dr. France Supekchef de la Laboratoire de science des données génomiques à l’IRB Barcelone.
Les travaux futurs basés sur cette étude pourraient aider à évaluer le risque héréditaire d’un patient de développer un type spécifique de cancer et, par conséquent, à personnaliser son programme de prévention et/ou à détecter la maladie à ses débuts. De plus, les traitements contre le cancer pourraient être personnalisés via des signatures mutationnelles somatiques, comme le montre une autre étude récente de l’IRB Barcelona.
Instabilité génomique et risque de cancer
La plupart des mécanismes impliqués dans la génération de mutations sont liés à des défauts de réparation de l’ADN endommagé. Il en résulte un phénomène connu sous le nom d’instabilité génomique, réduisant le temps nécessaire à l’apparition des 2 à 10 mutations dans les gènes responsables du cancer qui sont généralement nécessaires au développement d’une tumeur.
De plus, chacun des mécanismes identifiés entraîne différents types de mutations, ou dans différentes zones du génome, et peut donc être lié à des cancers survenant dans des organes particuliers.
Méthodes statistiques et d’apprentissage automatique
Pour faire ces prédictions, les chercheurs ont développé une méthodologie basée sur la génomique statistique et un modèle d’apprentissage automatique – le réseau de neurones dit “auto-encodeur” – qui peut trouver des modèles dans des données complexes. L’étude a analysé 11 000 séquences génomiques de patients cancéreux d’ascendance européenne.
L’une des limites de l’étude est la grande variabilité des facteurs héréditaires liés aux mutations somatiques et la prévalence relativement faible de chacun de ces facteurs individuellement. Le nombre de séquences génomiques disponibles limite la capacité à repérer les liens entre les gènes et les mutations. L’accès à davantage de données génomiques de patients cancéreux d’ascendance non européenne pourrait conduire à d’autres découvertes.
“Au fur et à mesure que de plus en plus de données génétiques deviennent disponibles, d’autres facteurs génétiques prédisposant à la mutagenèse du cancer sont susceptibles d’être découverts. Les variantes génétiques « rares » que nous avons examinées ici, bien que chacune d’elles ne soit présente que chez quelques individus, sont collectivement assez importantes pour façonner les génomes du cancer et éventuellement le risque de cancer », conclut docteur Ben Léanner, responsable du laboratoire de systèmes génétiques et coordinateur du programme de biologie des systèmes au CRG.
Ce travail a reçu des financements du ministère espagnol des Sciences et de l’Innovation, du Conseil européen de la recherche (ERC), du programme européen Horizon2020, de la Fondation Bettencourt Schueller, du Fonds AXA pour la recherche, de l’Agence de gestion des fonds universitaires et de la recherche (Gouvernement de Catalogne) , le programme EMBO YIP, le prix du centre d’excellence Severo Ochoa et le programme CERCA (gouvernement de Catalogne).
