Comment les cellules deviennent-elles des cellules cancéreuses, se multiplient-elles de manière incontrôlable, et se transforment-elles en tumeurs? Et quel est le rôle des cellules souches embryonnaires aberrantes? Ce sont d’importantes questions qu’explorent les chercheurs en médecine depuis que la théorie embryonnaire du cancer a été proposée pour la première fois au 19e siècle.
Aujourd’hui, dans le cadre d’une nouvelle étude passionnante qui s’ajoute au bassin mondial de connaissances sur les origines des cancers chez l’humain, des chercheurs ont établi un lien évident entre les différents types de cancers et leurs origines embryonnaires. Ils ont également défini de nouveaux concepts qui pourraient être explorés dans des projets de mise au point de médicaments et au niveau de la chimiothérapie standard en clinique.
Publiée aujourd’hui dans la revue Cell Chemical Biology, l’étude rigoureuse est un effort collectif des chercheurs de la Faculté de médecine de l’Université d’Ottawa, de l’Université McMaster, et de l’Université de Calgary. Le Dr Yannick Benoit est le coauteur principal de l’article avec le Dr Luca Orlando, un chercheur postdoctoral dans le laboratoire du Dr Mick Bhatia à l’Université McMaster.
Le Dr Benoit rapporte que comme le cancer utilise généralement un profil cellulaire semblable à celui des cellules souches embryonnaires pour faciliter sa propagation dans le corps, l’équipe a d’abord cherché à identifier les médicaments pouvant influencer les cellules souches humaines embryonnaires à acquérir la spécification tissulaire adulte.
Ce qu’ils ont observé fut très convaincant. Ils ont découvert que les médicaments qui stimulent la formation du système nerveux embryonnaire étaient les plus efficaces contre les tumeurs cérébrales. Les molécules favorisant l’acquisition de caractéristiques intestinales primitives étaient les plus efficaces pour empêcher la formation de tumeurs du côlon. Et les médicaments incitant les cellules embryonnaires à devenir des cellules sanguines fœtales étaient les plus efficaces pour enrayer la leucémie.
« Nous avons découvert que les tumeurs dans les tissus qui ont la même origine embryonnaire partagent des réseaux moléculaires similaires pouvant être ciblés pour éliminer plus efficacement le cancer, » ajoute le Dr Benoit, chercheur principal et professeur adjoint au département de médecine cellulaire et moléculaire (MCM) de la Faculté.
Il aura fallu plus d’une décennie avant de terminer l’étude et d’en publier les résultats. La recherche a débuté en 2012, et le Dr Benoit a participé à différentes phases de l’étude alors qu’il était à l’Université McMaster avant d’être recruté par l’Université d’Ottawa en 2017.
Il s’agit d’un projet de recherche très ambitieux. Au départ, l’équipe était à la recherche de médicaments pouvant « orchestrer » le développement de cellules souches embryonnaires selon une voie de développement précise. Au cours de leurs recherches, ils ont découvert des molécules plus efficaces pour rééduquer les cellules cancéreuses en fonction du même parcours cellulaire emprunté jadis par l’organe touché durant sa vie fœtale.
« Bien que ce concept ait déjà été proposé au fil des années, à la suite de l’observation de tissus cancéreux disséqués et déduit à l’aide d’analyses computationnelles modernes, notre étude est la première à fournir une démonstration expérimentale de sa mise en application dans la conception de médicaments contre le cancer, » mentionne le Dr Benoit, qui, l’année dernière, a été reconnu par la Fondation Gairdner pour ses contributions exceptionnelles à la recherche et son avenir prometteur.
« Notre découverte confirme que le cancer n’est pas une seule maladie, mais le regroupement de centaines de maladies sous un même nom. Notre travail ne se soldera pas par la découverte d’un ‘traitement curatif’ contre le cancer, mais plutôt d’options thérapeutiques distinctes associées à divers degrés de réussite, selon le type de cancer affligeant un patient, » ajoute-t-il.
Son laboratoire à l’Université d’Ottawa, dont l’objectif majeur est la mise au point d’agents anticancéreux capables de cibler les caractéristiques épigénétiques des cellules souches cancéreuses colorectales, a développé la capacité de mesurer l’effet de certains médicaments sur les cellules souches cancéreuses dans les échantillons de tumeurs du côlon. Pour leur part, les chercheurs de l’Université McMaster et de l’Université de Calgary étudiaient les tumeurs leucémiques et cérébrales.
Ensemble, l’équipe a réussi à généraliser ses conclusions à 30 types de tumeurs et leurs tissus sains connexes au moyen d’ensembles de données générés par des chercheurs de partout sur la planète et accessibles à la communauté scientifique.
Quelles sont les prochaines étapes pour le laboratoire du Dr Benoit à l’Université d’Ottawa alors que l’équipe de recherche explore les questions issues de cette étude?
« Mon laboratoire est toujours à la recherche de médicaments candidats pour détruire les populations de cellules souches cancéreuses dans les tumeurs du côlon, » indique-t-il. « La majorité de nos projets débutent par des essais sur des cellules souches embryonnaires humaines afin de vérifier si nos substances d’intérêt modifient les signatures moléculaires du développement humain précoce. »
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