Des questions sur l'empreinte généalogique des tumeurs ont plané sur la recherche sur le cancer depuis l'achèvement du projet du génome humain en 2003. Le cancer du foie est-il différent à un niveau moléculaire de base chez les personnes d'ascendance africaine que les personnes d'ascendance européenne? Le cancer du sein a-t-il un profil génétique différent chez les Asiatiques de l'Est que chez les Amérindiens?
Un nouveau document rédigé par des chercheurs du NCI Cancer Genome Analysis Network, un groupe de collaboration avec des chercheurs aux États-Unis, au Canada et en Europe, fournit le regard le plus complet à ce jour sur l'effet de l'ascendance sur la composition moléculaire des tissus normaux et cancéreux. En s'appuyant sur les données de l'Atlas du génome du cancer (TCGA) impliquant 10678 patients et 33 types de cancer, les enquêteurs ont constaté que l'ascendance était liée aux variations de centaines de gènes, mais que la plus importante de ces différences était liée à des types de tissus spécifiques. L'étude est publiée en ligne aujourd'hui par Cellule cancéreuse.
Nous avons constaté que chez les patients d'ascendance différente, les caractéristiques moléculaires correspondant à ces différences étaient largement confinées à des organes et des types de tissus spécifiques. Cela suggère que le suivi des effets moléculaires de l'ascendance – à la fois dans les tissus normaux et cancéreux – doit adopter une approche tissu par tissu. «
Rameen Beroukhim, MD, PhD, de Dana-Farber et du Broad Institute, co-auteur principal de l'étude avec Andrew Cherniack, PhD, chef de groupe chez Dana-Farber et Broad Institute
Parmi les résultats spécifiques des chercheurs:
- D'un point de vue moléculaire, les personnes d'ascendance africaine ont tendance à avoir un type de cancer du rein différent de celui des personnes d'ascendance européenne. La variété africaine est moins souvent marquée par des mutations qui désactivent le gène VHL, stimulant la croissance de nouveaux vaisseaux sanguins pour les tumeurs.
- Les cancers de la vessie chez les personnes d'origine est-asiatique montrent moins de signes d'attirer une réponse du système immunitaire que les tumeurs de la vessie chez les personnes d'origine européenne.
Dans l'étude, les enquêteurs ont utilisé une variété de techniques moléculaires pour déterminer l'ascendance des patients dont les échantillons de tissus ont été analysés. Les patients étaient classés comme étant principalement d'origine européenne, asiatique, africaine, autochtone / latino-américaine ou sud-asiatique. Les patients dont l'ascendance était mixte à au moins 20% ont été classés comme étant de descendance mixte. (Ces patients ont été sous-catégorisés par leur ascendance principale, tels que African-Admixed, European-Admixed, etc.) En tant que groupe, les patients avaient 33 types de cancer, dont 13 ont été divisés en sous-types.
TCGA avait effectué une analyse approfondie des tissus de chaque patient, testant les cellules cancéreuses et normales pour une gamme de caractéristiques moléculaires. Il s'agissait notamment de mutations (coupes d'ADN mal copiées); modèles de méthylation de l'ADN (un processus qui influence l'activation ou la désactivation des gènes); ARN messager (une molécule qui porte une version transcrite de l'ADN et indique l'activité génique); et microARN (une forme d'ARN qui aide ou entrave l'activité des gènes). Les enquêteurs du NCI Cancer Genome Analysis Network ont utilisé ces données pour voir si les différences dans l'une de ces caractéristiques reflétaient des différences d'ascendance.
« Nous avons constaté que les différences liées à l'ascendance couvraient toutes ces caractéristiques et étaient présentes dans des centaines de gènes différents », a déclaré Cherniack. « Il s'est avéré, cependant, que les différences les plus importantes – celles qui affectent la façon dont les cellules fonctionnent et interagissent avec le reste du corps – étaient profondément spécifiques aux tissus. » Bien que l'ascendance ait affecté les caractéristiques moléculaires de la plupart des types de cancer, ces effets n'étaient pas partagés entre les types de cancer. Des différences moléculaires dans les cancers du poumon qui étaient traçables à l'ascendance africaine, par exemple, n'ont pas été trouvées dans les cancers du sein, du pancréas ou autres.
Les données ont également permis aux enquêteurs de se demander si les caractéristiques liées à l'ascendance des cellules normales se retrouvaient dans les versions cancéreuses de ces cellules – si les particularités moléculaires des cellules pulmonaires chez les personnes d'origine européenne, par exemple, se trouvent également dans les cellules cancéreuses du poumon de ces individus. Ils ont constaté que c'était massivement le cas. « La plupart des différences dans les tissus normaux des personnes ayant des ancêtres spécifiques sont récapitulées dans le cancer », a déclaré Beroukhim. De plus, des preuves suggèrent que certaines de ces différences peuvent contribuer au développement de certains cancers chez des personnes ayant des antécédents similaires.
Avoir accès aux données de patients de lignée mixte s'est avéré être un atout, selon les auteurs de l'étude. Les enquêteurs ont effectué leur analyse initiale chez des patients dont l'ascendance était d'au moins 80% dans l'un des cinq groupes généalogiques. Ils ont suivi cela avec une analyse similaire des données des populations mélangées. « Lorsque les résultats des deux analyses ont concordé – lorsque des différences moléculaires spécifiques à un groupe ancestral apparaissent également chez des patients dont l'ascendance est une combinaison de ce groupe et d'autres – c'était une preuve particulièrement forte de la validité de la conclusion d'origine. » a déclaré l'un des co-auteurs de l'étude, Jian Carrot-Zhang, PhD, chercheur postdoctoral du groupe Meyerson à Dana-Farber and the Broad. « Les patients d'origine mixte étaient un groupe particulièrement puissant pour étudier les effets moléculaires de l'ascendance dans le cancer », a déclaré Beroukhim. « Cela nous a aidés à préciser quelles régions du génome contribuent à ces différences. »
La nature globale de l'étude a révélé certaines des lacunes des efforts antérieurs pour relier l'ethnicité et l'ascendance aux éléments moléculaires des cellules. D'une part, ces études ont tendance à regrouper divers sous-types de cancer, a déclaré Beroukhim, malgré le fait que certains sous-types sont plus courants dans certaines ancêtres que dans d'autres. Certaines des techniques utilisées pour disséquer les caractéristiques moléculaires peuvent également avoir faussé les résultats d'études antérieures.
Les chercheurs doivent encore déterminer si les différences moléculaires entre les ancêtres résultent de facteurs environnementaux ou génétiques. Cependant, ils ont identifié des différences génétiques entre les ancêtres qui pourraient expliquer bon nombre de leurs découvertes.
« Nos résultats indiquent la nécessité de plus d'échantillons provenant de diverses origines pour effectuer une analyse d'ascendance vraiment complète, en particulier des tissus normaux », fait remarquer Beroukhim. « Cette étude représente une étape importante dans cette direction. »
La source:
Institut du cancer Dana-Farber
