Des chercheurs identifient les origines de sept types de cancer du rein

Les origines de sept types de cancer du rein, dont plusieurs sous-types rares, ont été identifiées par des chercheurs du Wellcome Sanger Institute, du Great Ormond Street Hospital (GOSH), du Princess Máxima Center for Pediatric Oncology et de l’Oncode Institute. Les résultats confirment que ces cancers ont leur origine dans des formes spécifiques de cellules de développement présentes dans le fœtus en cours de maturation.

L’étude, publiée aujourd’hui (23 juin 2021) dans Communication Nature, a utilisé des méthodes de calcul pour analyser les ensembles de données existants et identifier les « signaux cellulaires » émis par différents cancers au fur et à mesure qu’ils émergent. Cette méthode est prometteuse en tant qu’outil de diagnostic des patients atteints de cancers rares – dans l’étude, le cancer du rein cryptique d’un patient a été identifié comme une tumeur de type Wilms en examinant ses signaux cellulaires.

Tous les cancers sont dérivés de cellules normales qui ont commencé à se multiplier de manière incontrôlable. En comparant les modèles d’expression des gènes dans les cellules cancéreuses et normales, il est possible d’en apprendre davantage sur les aspects de l’origine et du comportement de chaque tumeur. Ce type d’analyse a été rendu possible par l’avènement du séquençage d’ARNm monocellulaire, une technologie à haute résolution qui permet d’identifier différents types cellulaires présents dans un tissu en fonction des gènes exprimés par les cellules individuelles.

Des études antérieures ont utilisé ces techniques pour comparer les tissus normaux et malades dans certains des cancers du rein les plus courants, mais il ne serait pas possible d’effectuer un séquençage unicellulaire sur plusieurs centaines de tumeurs.

Dans cette étude, les chercheurs du Wellcome Sanger Institute et leurs collaborateurs se sont tournés vers des techniques informatiques pour extraire les données de référence de l’Atlas des cellules humaines (AHC) et les bases de données d’expression des gènes tumoraux. Ils ont évalué les signaux d’ARNm dans 1 300 tumeurs rénales de l’enfant et de l’adulte, couvrant sept types de tumeurs différents, afin d’étudier les origines de ces cancers.

Les résultats ont confirmé que ces cancers infantiles sont d’origine développementale, survenant après des erreurs dans le cheminement d’un type de cellule développementale particulier vers la maturité. En revanche, les cancers du rein chez l’adulte ont émergé de types cellulaires matures et ne reviennent pas à un modèle développemental d’expression génique dans la grande majorité des cas.

Il a également été découvert que chaque type de cancer présentait des « signaux cellulaires » ou des modèles d’expression génique uniques, qui pourraient être utilisés pour les classer à l’avenir.

Le Dr Matthew Young, premier auteur de l’étude du Wellcome Sanger Institute, a déclaré : « On a longtemps supposé que les tumeurs infantiles avaient des origines ‘fœtales’. Nous pouvons maintenant remplacer cette définition vague par une mesure précise et quantitative des signaux cellulaires que présentent différents types de tumeurs. Notre analyse réfute également la théorie selon laquelle les tumeurs adultes retournent à un état de développement, à moins qu’elles ne soient un sous-type hautement mortel de cancer du rein adulte.

L’étude met en lumière le comportement et les origines de certains sous-types de tumeurs rénales dont la rareté aurait rendu difficile l’examen autrement. Il s’agissait d’un néphrome mésoblastique congénital, d’un sarcome à cellules claires du rein, d’une tumeur rhabdoïde maligne du rein et d’un carcinome à cellules rénales chromophobe.

La méthode mise au point dans l’étude a également permis de classer la tumeur d’un patient, que les cliniciens n’avaient pas pu diagnostiquer complètement.

Le Dr Karin Straathof, auteur principal de l’étude au Great Ormond Street Hospital, a déclaré : « Parfois, il n’est pas possible de diagnostiquer complètement les cancers du rein chez l’enfant via les méthodes habituelles, ce qui peut avoir un impact sur notre capacité à adopter le meilleur traitement. L’un des échantillons utilisés dans cette étude provenait d’un enfant atteint d’une de ces tumeurs non diagnostiquées. Mais en analysant les gènes exprimés par les cellules tumorales, nous avons pu la reconnaître comme la tumeur de Wilms. J’espère que cette approche pourra être utilisée dans de tels cas à l’avenir.

Dans des études récentes, les chercheurs ont identifié les origines de cancers infantiles individuels, tels que le neuroblastome, en utilisant le séquençage unicellulaire de l’ARNm sur un petit nombre de tumeurs. Ici, l’analyse informatique des données existantes a été utilisée pour déterminer l’origine d’un plus grand nombre de cancers infantiles.

Le Dr Sam Behjati, auteur principal de l’étude du Wellcome Sanger Institute, a déclaré : « Non seulement cette approche informatique utilisant des ensembles de données existants valide les résultats antérieurs sur les origines des cancers du rein chez l’enfant, elle fournit une nouvelle façon d’étendre cette recherche à beaucoup plus un plus grand nombre de tumeurs et de types de cancer rares. Je crois que le succès de cette approche pourrait servir de modèle pour étudier le comportement et les origines de l’ensemble du spectre du cancer humain.