Une étude met en lumière l’évolution du cancer

L’évolution de la résistance aux maladies, des maladies infectieuses aux cancers, pose un défi de taille.

Malgré l’hypothèse selon laquelle les mutations conférant une résistance diminueraient en l’absence de traitement en raison d’un taux de croissance réduit, la résistance préexistante est omniprésente dans les maladies qui évoluent – ​​comme le cancer et les agents pathogènes – défiant la sagesse conventionnelle.

Dans le cancer, il est bien connu que de petites quantités de cellules résistantes aux médicaments existent probablement dans les tumeurs avant même qu’elles ne soient traitées. Paradoxalement, avant le traitement, ces cellules mutantes se sont révélées à plusieurs reprises moins résistantes que les cellules ancestrales environnantes dont elles sont issues. Cela conduit à un scénario qui semble enfreindre les règles de Darwin : pourquoi ces cellules les moins résistantes survivent-elles ?

Dans une nouvelle étude, des chercheurs de l’Université Case Western Reserve et de la Cleveland Clinic révèlent une découverte fascinante : les interactions entre ces mutants et leurs ancêtres, comme deux espèces dans un écosystème, pourraient détenir la clé pour comprendre ce paradoxe.

Leurs résultats suggèrent que ces interactions écologiques jouent un rôle essentiel dans la réduction des coûts de la résistance, en ouvrant la voie à la survie de la résistance préexistante. Cela pourrait être le cas non seulement dans le cancer du poumon, mais dans divers contextes biomédicaux où la résistance aux médicaments est un défi, notamment d’autres cancers, des agents pathogènes et même des parasites.

Cette recherche multidisciplinaire, incluant la physique, la génétique, l’écologie théorique et l’oncologie mathématique, paraît dans La vie de PRXreprésente une étape importante vers la compréhension de l’évolution de la résistance. Les chercheurs espèrent que cela pourrait conduire à des approches innovantes pour lutter contre le cancer et les maladies infectieuses.

L’étude

En combinant des simulations informatiques et des résultats analytiques, l’étude établit un cadre mathématique pour examiner l’impact de ces interactions écologiques sur la dynamique évolutive de la résistance.

« C’est une découverte vraiment passionnante car elle résout certains désaccords fondamentaux entre la génétique classique des populations et l’écologie théorique », a déclaré le chercheur principal de l’étude, Jacob Scott, médecin-chercheur à la Cleveland Clinic et professeur associé de physique et de médecine à Case Western Reserve. Scott est également directeur associé de la science des données au Case Comprehensive Cancer Center.

L’étude souligne également la pertinence clinique de ces résultats en modifiant génétiquement les mécanismes de résistance communs observés dans le cancer du poumon non à petites cellules, une maladie connue pour sa résistance préexistante aux thérapies ciblées et la principale cause de décès par cancer aux États-Unis.

Chaque lignée de cellules cancéreuses génétiquement modifiées a bénéficié du fait d’être avec son ancêtre, dans le test de jeu évolutif du groupe, lorsqu’elle a été cultivée avec son ancêtre sensible au traitement, exactement comme le prévoyait la nouvelle théorie, mettant ainsi fin au paradoxe.

« Nos résultats offrent une nouvelle hypothèse intéressante expliquant pourquoi la résistance au traitement est si courante : les cellules résistantes sont sauvées de l’extinction par les autres cellules qui les entourent grâce à un mécanisme écologique », a déclaré Jeff Maltas, auteur principal de l’étude et chercheur postdoctoral à Case Western Reserve.

« Ces résultats offrent une nouvelle stratégie de traitement : concevoir des traitements qui perturbent l’interaction écologique qui permet à la résistance de prendre pied en premier lieu, plutôt que de développer de nouveaux médicaments pour des populations de plus en plus résistantes. »