Les origines cellulaires de plusieurs tumeurs cérébrales pédiatriques identifiées
Publié par Isabelle le 16/12/2019 à 14:00
Source: Université McGill

Une équipe de recherche dirigée par la docteure Claudia Kleinman, chercheuse à l'Institut Lady Davis de l'Hôpital général juif, la docteure Nada Jabado, de l'Institut de recherche du Centre universitaire de santé McGill (IR-CUSM), et le docteur Michael Taylor, de l'Hôpital (Un hôpital est un lieu destiné à prendre en charge des personnes atteintes de pathologies et des traumatismes trop complexes pour pouvoir être traités à domicile ou dans le cabinet...) pour enfants malades (SickKids), a découvert que plusieurs types de tumeurs cérébrales pédiatriques très agressives et, en fin de compte, fatales apparaissent pendant le développement du cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du corps, dont la motricité volontaire, et constitue le...). L'événement génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les...) qui déclenche la maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.) se produit dans les toutes premières phases du développement cellulaire, souvent dans les phases prénatales. Ces conclusions constituent un progrès important dans notre compréhension de ces maladies et sont publiées dans la revue Nature Genetics.

"Nous avons déterminé que l'arrêt du développement cellulaire dans le pont (Un pont est une construction qui permet de franchir une dépression ou un obstacle (cours d'eau, voie de communication, vallée, etc.) en passant par-dessus cette séparation. Le franchissement supporte le...) et dans le cerveau antérieur, d'où sont originaires certains de ces tumeurs pédiatriques agressifs, est responsable de plusieurs cancers du cerveau pendant l'enfance", a déclaré la docteure Kleinman, professeure adjointe en génétique humaine à l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission...) McGill. "Plutôt que de se poursuivre normalement, le développement des cellules est enrayé et elles se transforment en tumeurs malignes. Mais elles conservent de nombreuses caractéristiques des cellules originales et nous avons pu déterminer l'origine des tumeurs parmi les centaines de différents types cellulaires présentes dans le cerveau."

"Les nouvelles technologies qui nous permettent d'interroger les cellules tumorales une par une indiquent qu'un arrêt du développement serait à l'origine de plusieurs tumeurs cérébrales de haut grade (Le mot grade a plusieurs significations :) chez les enfants", a ajouté la docteure Jabado, qui est aussi hémato-oncologue à l'Hôpital de Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande agglomération canadienne constitue un centre majeur du commerce, de...) pour enfants du CUSM et professeure de pédiatrie (La pédiatrie est une branche spécialisée de la médecine qui étudie le développement psycho-moteur et physiologique normal de l'enfant,...) et de génétique humaine à l'Université McGill. "Nous parlons du “syndrome de Peter Pan” parce que ces cellules sont coincées dans le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), incapables de vieillir, et c'est la raison pour laquelle ces tumeurs se développent. Le défi consiste maintenant à déterminer la meilleure façon de déverrouiller ces cellules pour favoriser leur différenciation et permettre aux processus normaux de prendre la relève."

Les tumeurs cérébrales sont la principale cause de décès liés au cancer (Le cancer est une maladie caractérisée par une prolifération cellulaire anormalement importante au sein d'un tissu normal de l'organisme, de telle manière que la...) chez les enfants. Pour plusieurs de ces tumeurs, il n'existe aucun traitement efficace et la survie est souvent de moins de deux ans. En effet, la docteure Kleinman souligne que très peu de progrès ont été accomplis dans le traitement des enfants aux prises avec cette maladie.

"La pierre angulaire de la lutte contre ces maladies consiste à découvrir les processus biologiques en jeu, et c'est exactement ce que notre recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par...) a permis de découvrir a-t-elle dit. Une fois que nous comprenons les mécanismes sous-jacents, nous pouvons commencer à chercher comment déverrouiller le développement des cellules. La complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par exemple par Anthony Wilden ou Edgar Morin), en physique, en biologie (par exemple par Henri Atlan), en sociologie,...) du cerveau est stupéfiante et nous avons maintenant ciblé où chercher."

En appliquant des techniques sophistiquées de séquençage (En biochimie, le séquençage consiste à déterminer l'ordre linéaire des composants d'une macromolécule (les acides aminés d'une protéine, les nucléotides d'un acide nucléique comme...) sur cellule unique et d'analyse de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui emporte une échelle...), les chercheurs ont assemblé le premier profil complet du pont prénatal normal, une structure majeure située sur la partie supérieure du tronc (Un tronc peut être :) cérébral qui contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) la respiration (Dans le langage courant, la respiration désigne à la fois les échanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone, CO2, appelé parfois de façon impropre « gaz carbonique », et absorption de...), ainsi que les sensations comme l'ouïe (L’ouïe ou l’audition est la capacité de percevoir des sons. Elle est l’un des cinq sens.), le goût (Pour la faculté de juger les belles choses, voir Goût (esthétique)) et l'équilibre.

La docteure Jabado et son équipe du Programme sur la santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.) infantile et le développement humain de l'IR-CUSM, ainsi que le docteur Taylor, neurochirurgien pédiatrique et chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de...) chevronné dans le domaine du développement et de la biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire naturelle des êtres...) des cellules souches à l'hôpital SickKids, ont pris en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour être transporté.) une grande partie de la recherche clinique, tandis que l'équipe de la docteure Kleinman a effectué la bio-informatique (On regroupe sous le terme de bioinformatique un champ de recherche multi-disciplinaire où travaillent de concert biologistes, informaticiens, mathématiciens et physiciens, dans le but...) et a déterminé l'identité moléculaire des types de cellules présentes dans le pont et dans d'autres régions du cerveau, ainsi que de la dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) de leur différenciation. Ils ont créé un atlas de plus de 65 000 cellules individuelles et 191 populations cellulaires distinctes. Ils ont ensuite intégré cet atlas avec des échantillons des patients et découvert les origines des médulloblastomes WNT, des tumeurs embryonnaires avec rosettes multicouches (ETMR) et des gliomes de haut grade (GHG).

Ces travaux sont le fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine. Caractéristique des Angiospermes, il succède à la...) de vastes collaborations internationales qui comprennent des chercheurs de partout au Québec, au Canada, aux États-Unis et en France. Pour résumer leurs résultats, les auteurs de l'article intitulé: "Stalled developmental programs at the root of pediatric brain tumors" (L'arrêt du développement est à l'origine des tumeurs cérébrales pédiatriques), ont écrit: "Les données actuelles appuient donc l'existence d'une étiologie commune pour ces tumeurs, où des modifications génétiques dans certains types cellulaires vulnérables perturbent les programmes d'expression des gènes du développement, ce qui mène finalement à l'oncogenèse".

"La genèse des tumeurs est très précoce dans le développement du cerveau, ce qui signifie qu'il n'y a réellement pas de déclencheur (En programmation procédurale, un déclencheur (trigger en anglais) est un dispositif logiciel qui provoque un traitement particulier en fonction d'événements prédéfinis. Par...) dans l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement...) ou de mesures préventives que les parents peuvent prendre, a déclaré la docteure Kleinman. Il est important d'approfondir notre compréhension de ces tumeurs, car leurs effets sont tellement catastrophiques; nous voulons donner de l'espoir aux patients."

Ces travaux ont été financés par Génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus...) Québec, Génome Canada, le gouvernement du Canada et le ministère de l'Économie, de la Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir...) et de l'Innovation du Québec, avec le soutien du Fonds de recherche de l'Ontario, des Instituts de recherche en santé du Canada, des National Institutes of Health des États-Unis, de la Société canadienne du cancer, du National Sciences and Engineering Research Council, du Fonds de recherche du Québec - Santé et de la Fondation Charles-Bruneau, entre autres. Les analyses de données ont été rendues possibles grâce aux ressources informatiques et de stockage fournies par Calcul Canada et Calcul Québec.

“Stalled developmental programs at the root of pediatric brain tumors,” par Selin Jessa et al, a été publié dans Nature Genetics.
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