L’exposition à des produits chimiques courants peut modifier le développement normal du tissu mammaire humain, selon une nouvelle étude menée par des chercheurs de la faculté de médecine de l’université Tufts et de l’université de Boston. Les résultats, publiés dans le Actes de l’Académie nationale des sciencessuggèrent que l’exposition à certains produits chimiques, en particulier à plusieurs bisphénols à la fois, peut créer des changements moléculaires dans le tissu mammaire qui pourraient influencer la susceptibilité aux maladies du sein plus tard dans la vie.
Les résultats jettent les bases pour que les scientifiques étudient si ces changements moléculaires persistent dans les tissus humains, contribuent à la maladie plus tard dans la vie et pourraient produire des biomarqueurs pour aider à évaluer le risque de cancer du sein.
Si ces résultats sont validés par des études supplémentaires, ils pourraient changer notre façon de penser la prévention du cancer. »
Charlotte Kuperwasser, auteur principal de l’étude et professeur de biologie développementale, moléculaire et chimique, Tufts University School of Medicine
Un nombre croissant de recherches soulèvent la question de savoir si l’exposition à des perturbateurs endocriniens (des substances qui peuvent interférer avec les hormones du corps) peut contribuer au risque de cancer du sein. Mais une grande partie de ce que les scientifiques savent sur la manière dont les produits chimiques affectent les tissus mammaires provient de modèles animaux ou de cellules cultivées en laboratoire qui ne peuvent pas reproduire pleinement la complexité des tissus humains.
« Le sein est également inhabituel dans le sens où il subit des changements majeurs dans son développement bien après la naissance, y compris pendant la puberté et la grossesse », a déclaré Kuperwasser. « Et le problème est que les cellules du tissu mammaire peuvent être très sensibles aux signaux environnementaux, tels que l’exposition à des produits chimiques, pendant les fenêtres critiques du développement de la glande mammaire. »
Pour mieux saisir cette complexité, les chercheurs ont utilisé des modèles tridimensionnels appelés organoïdes, cultivés à partir de tissus mammaires donnés par 13 jeunes femmes en bonne santé. Les organoïdes contiennent plusieurs types de cellules mammaires et peuvent reproduire certains aspects du développement réel du tissu mammaire humain.
Au fur et à mesure que les organoïdes se développaient sur environ trois semaines, les chercheurs les ont exposés à un panel de produits chimiques et de mélanges individuels, notamment des produits chimiques perturbateurs endocriniens, des produits chimiques qui affectent le métabolisme et des cancérogènes connus ou suspectés. Ils ont ensuite analysé les changements moléculaires, notamment les changements dans l’activité des gènes et les modifications de l’ADN.
Bien que différents produits chimiques affectent le développement des tissus de différentes manières, la découverte la plus frappante concerne trois bisphénols courants : le BPA, le BPS et le BPF. Individuellement, les produits chimiques ont produit relativement peu de changements dans les organoïdes. Mais lorsqu’il est combiné à de très faibles concentrations – comparables aux niveaux détectés dans le sang et l’urine humains – le mélange a perturbé le développement mammaire normal des organoïdes de la plupart des donneurs.
« Nous avons intentionnellement utilisé des concentrations de produits chimiques pertinentes pour une exposition réelle plutôt que les doses très élevées parfois utilisées dans les études toxicologiques », a déclaré Kuperwasser. « Nous avons également testé un mélange de ces produits, car les gens sont généralement exposés à plusieurs produits chimiques en même temps. »
L’équipe a ensuite comparé les changements moléculaires associés au mélange de bisphénols avec les données moléculaires des cancers du sein humains. Le schéma associé à l’exposition était le plus fortement représenté dans les données provenant de patientes atteintes d’un carcinome lobulaire invasif, un type de cancer du sein qui peut ne pas provoquer de grosseur détectable et peut être difficile à détecter par une mammographie.
Les résultats n’établissent pas que les produits chimiques provoquent le cancer ni ne montrent comment les changements moléculaires observés pourraient contribuer aux maladies du sein. Au lieu de cela, les chercheurs affirment que la recherche démontre une nouvelle façon d’étudier comment les expositions environnementales peuvent affecter les tissus humains normaux avant le développement du cancer.
« Historiquement, nous avons pensé au risque de cancer en grande partie en termes de mutations héréditaires, de facteurs liés au mode de vie et d’expositions qui endommagent directement l’ADN », a déclaré Kuperwasser. « Ces résultats soulèvent une autre possibilité : les expositions environnementales peuvent modifier subtilement la façon dont les tissus normaux se développent, laissant derrière eux des changements moléculaires qui ne provoquent pas le cancer en eux-mêmes mais peuvent rendre les tissus plus permissifs au cancer plusieurs années plus tard. »
Elle a noté que de tels changements moléculaires persistants pourraient éventuellement servir de sorte d’enregistrement biologique, comme une « cicatrice » d’une exposition passée. S’il est validé chez l’homme, un tel marqueur pourrait potentiellement aider à identifier les personnes présentant un risque plus élevé et à éclairer un dépistage plus précoce ou plus ciblé.
De futures études impliquant des groupes de donneurs plus grands et plus diversifiés, ainsi qu’une gamme plus large de produits chimiques et de mélanges, sont nécessaires pour déterminer dans quelle mesure les résultats s’appliquent et si les changements moléculaires observés dans les organoïdes sont associés aux maladies du sein chez l’homme.
Meadow Parrish et Meloryn Seraj, tous deux doctorants en génétique, biologie moléculaire et cellulaire à la Tufts Graduate School of Biomedical Sciences, sont les co-premiers auteurs de l’étude.
Les recherches rapportées dans cet article ont été soutenues par la Find The Cause Breast Cancer Foundation. Des informations complètes sur les auteurs supplémentaires, la méthodologie, les limites et les conflits d’intérêts sont disponibles dans l’article publié.
