Fonctionnant en tant qu'élément d'une collaboration multi-institutionnelle, les scientifiques à l'École de Médecine d'université de Washington à St Louis ont assemblé le catalogue le plus complet jusqu'ici des modifications génétiques étant à la base de la forme la plus commune du cancer de poumon. La recherche, éditée le 23 octobre en nature, des aides jettent les fondements pour le diagnostic et le traitement plus personnalisés d'une maladie qui est la principale cause des décès de cancer des États-Unis.
L'équipe de recherche a identifié 26 gènes qui sont fréquemment subis une mutation dans un type d'adénocarcinome de poumon appelé par cancer, une constatation que plus que double le nombre de gènes déjà connus pour être lié à la maladie mortelle. Ce qui est plus, en moulant un réseau large dans leur recherche des changements génétiques, les scientifiques commencent maintenant à voir des rapports intrigants. Ils ont constaté que certains des mêmes gènes liés aux tumeurs de poumon sont également défectueux dans d'autres cancers, que les fumeurs et les non-fumeurs avec le cancer de poumon ont des défauts génétiques distincts et que plusieurs voies moléculaires sont à la base de la plupart des mutations.
« Cette approche genomic nous a donné un avis complètement différent de cancer de poumon, » dit Richard K. Wilson, Ph.D., directeur du génome de l'université de Washington ordonnançant le centre et un des auteurs importants de l'étude. « Cette vue d'ensemble permettra des scientifiques à classent plus exactement les tumeurs par catégorie, qui devraient expédier des efforts de développer des thérapies plus visées pour combattre la maladie. »
Plus de 1 million de personnes mondiaux meurent du cancer de poumon tous les ans, y compris plus de 160.000 aux Etats-Unis. Environ 40 pour cent de eux sont adénocarcinome, un type de non-petit cancer de poumon de cellules et un il est excessivement difficile traiter que. Seulement environ 15 pour cent de patients sont des cinq années encore vivantes après diagnostic.
« En armant la puissance de la recherche genomic, ce travail pilote a peint de verticale la plus claire et la plupart complète pourtant des complexités moléculaires du cancer de poumon, » dit Alan E. Guttmacher, M.D., directeur intérimaire de l'institut de recherche de recherche humain national de génome, l'agence qui a placé la recherche.
L'étude de nature a été entreprise en tant qu'élément de la tumeur ordonnançant le projet, un effort de collaboration d'assembler un catalogue génome-large des mutations génétiques dans l'adénocarcinome de poumon. Comme la plupart des cancers, l'adénocarcinome de poumon résulte des modifications qui s'accumulent en ADN des personnes au cours de leurs vies. Cependant, peu est connu au sujet de la nature précise de ces changements génétiques, comment elles se produisent et comment elles perturbent des voies biologiques pour entraîner la croissance libérée des cellules du cancer.
Fonctionnant avec des échantillons de cancer de poumon donnés par 188 patients de l'autre côté des Etats-Unis, le groupe a ordonnancé 623 gènes suspects et les a comparés aux mêmes gènes dans les tissus sains des mêmes patients. Au commencement, ils ont trouvé plus de 1.000 mutations à travers les échantillons. Regardant plus étroitement, les chercheurs ont identifié 26 gènes subis une mutation dans un nombre significatif d'échantillons. La plupart des gènes n'avaient pas été précédemment associées au cancer de poumon mais sont trouvées dans d'autres tumeurs.
Les nouveaux gènes digités dans l'adénocarcinome de poumon incluent :
* Neurofibromastosis 1 : Les mutations dans ce gène entraînent un désordre neurologique hérité rare qui augmente le risque de tumeurs qui forment sur des tissus de nerf, y compris le cerveau, la moelle épinière et les différents nerfs ;
* Telangiectasia d'ataxie subi une mutation (atmosphère) : Des mutations de ce gène ont été trouvées dans un désordre neurologique hérité rare et dans divers types de leucémie et de lymphome ;
* Retinoblastoma 1 : Les mutations dans ce gène ont lié à l'enfance un cancer rare qui commence dans la rétine ;
* Polyposis coli (RPA) d'adénomatose : Les mutations de ce gène sont communes dans le cancer du colon.
L'équipe a également examiné les effets des mutations génétiques sur des voies biologiques et a déterminé lesquelles des voies sont les plus cruciales à l'adénocarcinome de poumon. Cette ligne de découverte est essentielle aux efforts de développer de nouveaux et meilleurs traitements pour le cancer.
Par exemple, les chercheurs ont découvert que plus de 70 pour cent des 188 tumeurs ont eu au moins une mutation affecter la voie mitogène-lancée de la protéine kinase (MAPK), indiquant qu'ils jouent un rôle pivot dans le cancer de poumon. Basé sur ces résultats, les chercheurs ont proposé que les nouvelles stratégies de traitement pour quelques sous-types d'adénocarcinome de poumon pourraient inclure les composés qui affectent cette voie. Un tel groupe de composés, les inhibiteurs de MEK, a produit des résultats prometteurs dans des modèles de souris de cancer de poumon.
« En regardant les aides de voies simplifiez l'image, » Wilson explique. « Généralement, nous avons constaté que chaque mutation se produit seulement dans un petit pourcentage des échantillons de tumeur, mais quand nous avons regardé toutes les mutations qui intersectent une voie particulière de signalisation, nous étions étonnés de trouver beaucoup de superposition dans seulement une poignée de voies. Ceci nous donne une idée bien meilleure de ce qui va mal en cellules quand elles deviennent cancéreuses. »
Supplémentaire, que plus de 30 pour cent de tumeurs ont eu des mutations affecter le rapamycin (mTOR) la voie de constatation soulève la possibilité que le rapamycin de drogue pourrait être testé dans l'adénocarcinome de poumon. La drogue, qui empêche le mTOR, est approuvée pour l'usage dans les greffes d'organe et le cancer rénal.
Les chercheurs ont également analysé les configurations des changements génétiques des fumeurs et des non-fumeurs avec le cancer de poumon. Environ 90 pour cent de cancer de poumon sont liés au tabagisme, mais 10 pour cent de patients diagnostiqués avec la maladie n'ont jamais fumé. Ils ont constaté que le nombre de mutations détectées dans des échantillons de tumeur provenant des fumeurs était sensiblement plus haut que dans les tumeurs des jamais-fumeurs. Les tumeurs des fumeurs ont contenu l'autant d'en tant que 49 mutations, alors qu'aucune des tumeurs des jamais-fumeurs n'avait plus de cinq.
Plus de travail est nécessaire pour déterminer la signification clinique de ces différences. Cependant, les médecins savent que dans quelques autres types de cancer, les niveaux élevés de mutation peuvent rendre une tumeur rapidement ou résistante au traitement.
L'étude a également confirmé les observations précédentes qui ont indiqué que cancer de poumon dans les jamais-fumeurs peut être déclenché par différentes mutations génétiques que ceux dans les fumeurs. Par exemple, les mutations dans le gène épidermique du facteur de croissance (EGFR) étaient répandues dans les tumeurs des non-fumeurs, alors que les mutations dans les gènes de la kinase 11 de tyrosine de KRAS et de Src étaient communes dans les tumeurs des fumeurs.
« Nos résultats soulignent la valeur des études systématiques et de grande puissance de génome pour le cancer l'explorant. Nous maintenant devons nous déplacer en avant pour nous appliquer cette approche encore à de plus grands groupes d'échantillons et un éventail de cancers, » Wilson indique.