Évolution du cancer: comment les lois de la nature pourraient prédire la croissance tumorale


Évolution du cancer: comment les lois de la nature pourraient prédire la croissance tumorale

Le cancer est l'une des maladies les plus difficiles de notre époque; Le nombre de nouveaux cas devrait augmenter d'environ 70% dans le monde au cours des 20 prochaines années. Mais que faire si les médecins pourraient prédire comment un cancer évolue? Ce serait sûr d'ouvrir la voie à des stratégies de traitement plus efficaces. Selon les résultats d'une nouvelle étude, une telle possibilité pourrait être dans les cartes.

Les chercheurs disent que l'évolution du cancer pourrait être prédite par un modèle mathématique basé sur des modèles de lois naturelles.

Dans le journal Nature Genetics , Les chercheurs révèlent comment la croissance du cancer pourrait être prédite en utilisant un modèle mathématique basé sur des modèles qui influencent le flux de rivières et la luminosité des étoiles, connu sous le nom de «modèle de distribution de la loi de puissance».

Etude de co-chef Dr. Andrea Sottoriva, Chris Rokos Fellow in Evolution and Cancer à l'Institute of Cancer Research, Royaume-Uni, et ses collègues notent que des études antérieures ont tenté de déterminer comment les tumeurs évoluent, mais en interprétant l'énorme gamme de données génomiques pour découvrir L'information s'est révélée difficile.

"L'absence d'un cadre théorique rigoureux capable de faire des prédictions sur les données existantes signifie que les résultats des études sur le profil génomique du cancer sont souvent difficiles à interpréter", expliquent-ils.

En tant que tel, l'équipe souligne la nécessité d'un modèle mathématique qui peut être appliqué aux données sur différents profils de tumeurs afin de prédire la croissance des tumeurs.

"Cette prévisibilité signifie que la grande quantité de données génétiques que nous pouvons générer à partir de biopsies de tumeurs pourrait nous dire comment un cancer donné se développera au fil du temps - quelles mutations viendront conduire à une maladie plus agressive, quand ils émergeront et quels sont les médicaments Le meilleur pour les traiter ", explique le Dr Sottoriva.

"Comme dans un jeu d'échecs, le but est d'anticiper le prochain mouvement de l'adversaire, pour finir par gagner le jeu".

Modèle d'évolution prévue de plus de 300 tumeurs

Pour leur étude, l'équipe a analysé 904 tumeurs de 14 types différents de cancer, y compris les cancers de l'intestin, de l'estomac, du cerveau, des poumons et du pancréas.

  • Jusqu'en janvier 2014, environ 14,5 millions de personnes ayant des antécédents de cancer vivaient aux États-Unis.
  • Plus de 1,6 million de nouveaux cas de cancer ont été diagnostiqués aux États-Unis l'année dernière
  • En 2015, environ 589 430 personnes aux États-Unis sont mortes de cancer.

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Les chercheurs ont constaté que l'évolution de 323 de ces tumeurs - y compris celles de l'estomac, de l'intestin et de certains cancers du poumon - pourrait être prédite en appliquant un modèle de distribution de la loi de puissance.

L'équipe explique que des gènes cancéreux importants dans ces tumeurs étaient déjà présents lorsque les tumeurs ont commencé à croître. En outre, ils ont constaté que les nouvelles mutations qui se sont produites à l'intérieur de ces tumeurs n'avaient aucun effet sur la croissance, ce qui en fait effectivement des mutations "passagers".

Ces mutations de passagers se sont accumulées suite à un modèle de distribution de loi de puissance qui se manifeste dans une série de lois naturelles, selon les chercheurs, tels que ceux qui conduisent le flux du Nil et la luminosité des étoiles.

"Notre étude montre que la propagation des mutations à travers un cancer suit les lois naturelles - et est donc théoriquement prévisible, tout comme nous pouvons prédire le mouvement des corps célestes ou le temps", explique le Dr Sottoriva.

Bien que leur modèle soit moins efficace pour prédire l'évolution de certaines tumeurs - telles que celles des cancers du cerveau et du pancréas -, les chercheurs notent que la création de modèles mathématiques plus élaborés pourrait permettre de prévoir une telle évolution dans le futur.

La prévisibilité de l'évolution du cancer pourrait favoriser le traitement du cancer

Dans l'ensemble, l'équipe affirme que leurs découvertes ont des implications cliniques importantes, car elles pourraient aider les médecins à distinguer les mutations qui stimulent la croissance de la tumeur et nécessitent un traitement par des mutations de passagers qui peuvent être inoffensives.

Le Dr Kat Arney, responsable de l'information scientifique chez Cancer Research UK, qui a aidé à financer l'étude, croit que si un tel outil entre en jeu, il pourrait ouvrir des stratégies de traitement plus efficaces pour les patients atteints de cancer.

"Si les médecins ont pu prédire de manière fiable comment les cancers changent avec le temps, cela pourrait les aider à choisir les traitements les plus efficaces pour chaque patient", explique-t-elle. "Les progrès de la technologie de séquençage de l'ADN signifient que nous pouvons maintenant suivre comment les tumeurs individuelles changent Au fil du temps au niveau génétique le plus profond ".

Commentant les résultats de l'équipe, étudiez le co-chef Dr. Trevor Graham, responsable du Laboratoire de l'évolution et du cancer au Barts Cancer Institute de l'Université Queen Mary de Londres, au Royaume-Uni:

Nous pensons souvent que les cancers sont la croissance chaotique et incontrôlée des cellules dans le corps. Mais contraire à cette intuition, notre étude montre comment l'évolution du cancer est en fait souvent très ordonnée et peut même être expliquée par une règle mathématique simple.

Cette règle est importante car elle simplifie énormément notre vision de la façon dont les cancers évoluent. Maintenant que nous connaissons la règle, nous pouvons essayer de la plier en notre faveur pour améliorer les résultats des patients.

L'étude a été financée par un don de Chris Rokos à l'Institut international du cancer, ainsi que le Wellcome Trust, Cancer Research UK et le Medical Research Council, entre autres organisations.

Le Dr Sottoriva en parle plus sur la recherche de l'équipe dans cette courte vidéo.

Plus tôt ce mois-ci, Medical-Diag.com A rapporté une étude détaillant le développement d'un agent fluorescent injectable qui pourrait aider les chirurgiens à éliminer tous les tissus cancéreux lors de la première tentative.

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