3. Le Processus de Cancérisation
La Transformation Cellulaire
Caractérisation d’une cellule cancéreuse
Etapes de la cancérisation
Bases moléculaires de la cancérogénèse
Anomalies intrinsèques
Génétiques
Les diverses lésions génétiques
Les différents gènes impliqués dans l’oncogénèse (oncogènes, gènes suppresseurs
de tumeur, de réparation de l’ADN..)
Epigénétiques
Hyperméthylation des promoteurs de certains gènes
Modifications des histones
Anomalies extrinsèques
Facteurs de risque initiateurs
Chimiques, physiques, biologiques
Facteurs de risque promoteurs
Chimiques, hormones, parasites
Caractères multi-étapes des cancers
Étapes de la transduction du signal de prolifération
Exemples: cancer colorectal
Les prédispositions génétiques aux cancers
4. Le Processus de Cancérisation
Le Processus métastatique
L’angiogénèse
Le processus de migration cellulaire
Les bases moléculaires des thérapies anticancéreuses
Les molécules cytotoxiques
En amont, au niveau et en aval de l’ADN
Les molécules cytostatiques: thérapies ciblées
Perspectives thérapeutiques
La thérapie génique et l’immunothérapie
5. La Transformation cellulaire
Le cancer est lié à la prolifération anarchique et incontrôlée des cellules
résultant d’une perturbation de l’homéostasie tissulaire
L’Homéostasie tissulaire est
Un Fragile équilibre entre:
La prolifération cellulaire
La différenciation ou la spécialisation irréversible des cellules
L’élimination
Par sénescence
Par apoptose
La transformation néoplasique résulte d’une perturbation de ce
fragile équilibre
6. I- La Transformation cellulaire
Cet équilibre est maintenu par ≠ signaux (facteurs de
croissance, hormones, cellules voisines, matrice
extracellulaire…) sous la responsabilité de gènes
La rupture de cet équilibre
Prolifération cellulaire incontrôlée
Insensibilité aux signaux extérieurs
Les causes de cette rupture:
Anomalies des gènes contrôlant la vie et la prolifération
des cellules
Le cancer est en tout 1er lieu une maladie de l’ADN et
l’environnement est associé à ce processus
7. La Transformation Cellulaire
1-2 Caractéristiques
d’une tissu cancéreux
Le passage d’un tissu
normal à un tissu
cancéreux passe par
diverses étapes:
Tissu Normal
Dysplasie
Cancer in situ
C invasif
Métastase
8. La Transformation Cellulaire
1-2 Caractéristiques d’une cellule cancéreuse
Le passage d’une cellule normale à une cellule
cancéreuse passe par diverses étapes:
1- Indépendance vis-à-vis des signaux de prolifération
2- Insensibilité aux signaux anti-prolifératifs
Transduction du signal et activation du cycle cellulaire
3- Résistance à l’apoptose
4- Prolifération illimitée: immortalité
Réactivation de la télomérase
5- Capacité à induire l’angiogénèse
6- Capacité d’invasion tissulaire et de diffusion
métastatique
9. 1 et 2 - Indépendance vis-à-vis des signaux
de prolifération et anti-prolifération
Transduction du signal cellulaire
10. 1 et 2 - Indépendance vis-à-vis des signaux de
prolifération et anti-prolifération
Transduction du signal cellulaire et activation cycle cellulaire
11. 1 et 2 - Indépendance vis-à-vis des signaux de
prolifération et anti-prolifération
Transduction du signal cellulaire et activation cycle cellulaire
12. La cellule cancéreuse
3/ Apoptose
La nécrose est une mort
cellulaire dite « accidentelle » l'apoptose est considérée comme
une mort cellulaire « ordonnée »,
la cellule devient enflée
la membrane cellulaire éclate
mitochondries
et noyau intacts
Perte de contact
avec autres cellules
condensation à la fois
du noyau et du cytoplasme
Modifications
mitochondries
Condensation noyau
Corps apoptotiques
13. Mort des
cellules
Apoptose
Arrêt du cycle cellulaire
p53 - p21
fasR
bcl-2
Mitochondrie
caspases
cytochrome c
dégradation de l’ADN
bax
bcl-x
Absence d’ancrage
1-2 La cellule cancéreuse
3/ Résistance à l’apoptose
Bcl2 dérégulé (+++) Apoptose
population cancéreuse par insuffisance de destruction
14. La cellule cancéreuse
4/ Immortalisation
Immortalisation = Maintien de la faculté de proliférer si milieu
adéquat
Agents extérieurs Evénements mutationnels
aléatoires
Les télomères
Extrémités des chromosomes constituées de séquences répétées dont
l’intégrité est assurée par la télomérase
Activité de la télomérase
Perdue après la naissance (sauf cellules hémato)
Rôle: assurer la stabilité de l’extrémité des rom
Perte physio raccourcissements des télomères jusqu’à longueur
critique
Au delà = les cellules ne sont plus capables de se X Sénescence
Réactivation de la télomérase Immortalisation cellules (mais de
cellules ± en bon état)
15. Definition
Formation de nouveaux vaisseaux sanguins à partir de
vaisseaux existants (capillaires et veinules)
= néovascularisation
Une tumeur solide ne peut pas se développer au-delà
d’une certaine taille (1 à 2 mm3) en l’absence de néo-
vascularisation» Judah Folkman
Angiogénèse normale
développement embryonnaire, croissance, cicatrisation,
menstruations
Angiogénèse pathologique
hémangiome
polyarthrite rhumatoïde
rétinopathies vaso-prolifératives
développement tumoral
La cellule cancéreuse
5/ L’Angiogénèse
16. La cellule cancéreuse
6/- Capacité d’invasion tissulaire et de diffusion
métastatique.
Interactions cellule-environnement
Interactions cellule-environnement perturbées
Perte de l’inhibition de contact
Capacité de croissance des cellules transformées
Molécules en cause:
Protéines de la matrice extracellulaire
= Intégrines: reconnaissent fibronectine, collagène, thrombospondine
(en rapport avec les récepteurs membranaires)
Protéines exprimées par les cellules voisines
Cadhérines: protéines transmembranaires reconnaissent les cellules
voisines grâce à des molécules intracellulaires de liaison (β caténines
reliées au cytosquelette)
Elles contribuent à une meilleure adhérence des cellules entre elles
Gènes codant pour ces molécules d’adhérence = gènes suppresseurs de
tumeurs
17. 1-2 Etapes de la cancérisation
Le cancer est du à une prolifération clonale (à partir d’une seule cellule)
Le développement d’une tumeur survient par étapes successives
une seule altération de l’ADN ne suffit pas. C’est l’accumulation de
plusieurs évènements génétiques ou épigénétiques, rares et indépendants
qui permettent le développement du cancer
Le génome des cellules cancéreuses s’éloigne de plus en plus de celui des
cellules normales
Avantage sélectif des cellules tumorales/cellules normales
Développement de /s populations cellulaires ayant acquis des modifications génétiques
supplémentaires conférant à ce clone un pouvoir sélectif (meilleur pouvoir de
prolifération de survie ou invasif)
Cet avantage sera transmis aux cellules filles
Instabilité génétique et cancer
Une cellule normale possède divers systèmes de contrôle de l’intégrité de de son
génome
La cellule cancéreuse est caractérisée par une instabilité génétique ( nombreuses
anomalies chromosomiques) liée à une déficience des systèmes de surveillance
et de réparation du génome permettant à la cellule d’accumuler les altérations de
l’ADN
18. 1-2 Etapes de la cancérisation
Conséquences
Plus un cancer est dépisté tôt, plus les chances de
guérison
Au fur et à mesure du développement naturel d’un
cancer, la chimiothérapie perd progressivement ses
chances d’efficacité:
+ une tumeur se développe
- la fraction de cellules engagées dans le cycle cellulaire
est grande
+ la diversité phénotypique avec apparition de clones ±
différenciés ± chimio-résistants
Une chimiothérapie a donc d’autant plus de chances
d’être efficace qu’elle est appliquée précocement
20. Le Processus de Cancérisation
La Transformation Cellulaire
Caractérisation d’une cellule cancéreuse
Etapes de la cancérisation
Bases moléculaires de la cancérogénèse
Anomalies intrinsèques
Génétiques
Les diverses lésions génétiques
Les différents gènes impliqués dans l’oncogénèse (oncogènes, gènes suppresseurs
de tumeur, de réparation de l’ADN..)
Epigénétiques
Hyperméthylation des promoteurs de certains gènes
Modifications des histones
Anomalies extrinsèques
Facteurs de risque initiateurs
Chimiques, physiques, biologiques
Facteurs de risque promoteurs
Chimiques, hormones, parasites
Caractères multi-étapes des cancers
Étapes de la transduction du signal de prolifération
Exemples: cancer colorectal
Les prédispositions génétiques aux cancers
21. II-Bases moléculaires de la cancérogénèse
Le cancer résulte d’une anomalie intrinsèque de la cellule
résultant d’altérations de son génome (ADN)
Ces anomalies de l’ADN peuvent être d’origine génétique
ou épigénétique
Ces anomalies génétiques peuvent être dues à
l’intervention de facteurs exogènes ou endogènes
(d’exposition)
Une lésion au niveau de l’ADN va entraîner une mutation
ayant une certaine spécificité pour l'agent
Ex 1: agents alkylants atteinte fréquente de l'O6 de la
guanine aboutissant à une mutation G->T
Ex 2: hydrocarbures polycycliques une mutation base
purique vers T
Ex 3: radicaux oxydants (ou encore rayons UV) une double
mutation CC-> TT
22. II-Bases moléculaires de la cancérogénèse
La présence des ces anomalies génétiques à l’origine du
cancer surviennent dans les cellules somatiques (90%)
Si ces anomalies génétiques surviennent dans les
cellules germinales (10% des cas) Cancer
héréditaire
Près de 300 gènes mutés sont mis en cause dans le
processus de cancérisation
23. II- Bases moléculaires de la cancérogénèse
II-1 Anomalies intrinsèques
II-1-1 Les altérations génétiques survenant au cours de
la transformation maligne:
II-1-1-1 Diverses lésions génétiques
Mutations
Délétions chromosomiques
Translocations
Amplifications et réarrangements géniques
Modifications de l’expression ou de la fonction
biochimique des gènes touchés
• II-1-1-2 Les différents gènes en cause
• II-1-2 Les altérations épigénétiques
24. II-Bases moléculaires de la cancérogénèse
II-1-1-1 Diverses lésions génétiques
Altérations au cours de la réplication (accidentelles )
Altérations en dehors de la réplication (physique,
chimique, biologique…)
Mutations
Par substitution, c’est à dire remplacement d’un
nucléotide par un autre
Par délétion, c’est à dire suppression d’un ou de
plusieurs nucléotides
Par insertion, c’est à dire addition d’un ou de
plusieurs nucléotides
Les délétions et insertions
de 1 ou 2 nucléotides, décalant le cadre de lecture (codons)
de 3 nucléotides, aboutissant à la suppression d’un acide
aminé dans la protéine exprimée
de grande longueur, pouvant supprimer l’expression d’un ou
de plusieurs exons, voire d’un gène entier.
25. Bases moléculaires de la cancérogénèse
Conséquences
Mutations sans changement du cadre de lecture
Silencieuses (codons codant pour le même AA ou de même
famille)
Faux-sens (AA différent)
Non-sens (codon stop)
Mutations au niveau des introns
Souvent sans conséquences mais parfois empêchent
l’excision-épissage et la fixation de facteurs de
régulation
Mutations pouvant modifier l’expression d’un gène
séquence régulatrice de la transcription
Initiation de la transcription
Mutations avec décalage du cadre de lecture
Graves car protéine complètement différente (non
fonctionnelle)
26. Bases moléculaires de la cancérogénèse
Ces altérations génétiques
Activent les gènes qui stimulent la croissance
cellulaire et la prolifération (Oncogènes)
= tous les points de contrôle de la division cellulaire
Inactivent les gènes qui l’inhibent (Gènes
suppresseurs de tumeurs GST)
Inactivent des gènes qui réparent l’ADN et
maintiennent l’intégrité du génome
Plusieurs altérations génétiques (sur différents gènes) sont
nécessaires pour transformer une cellule normale en cellule
cancéreuse
Etapes multiples de la cancérogénèse
27. II-Bases moléculaires de la cancérogénèse
II-1 Anomalies génétiques intrinsèques
II-1-1-2-Les différents gènes
Oncogènes et proto-oncogènes
Gènes suppresseurs de tumeurs
Gènes gardiens de l’intégrité du génome
(de réparation de l’ADN)
29. Gènes et cancer
ONCOGENES
mutations
dominantes
gain de fonction
GENES SUPPRESSEURS
mutations récessives
perte de fonction
30. ORIGINE DES ONCOGENES
le plus souvent dérivent de gènes cellulaires
normaux ou proto-oncogènes
("c-onc")
rarement origine virale= formes altérées de
gènes d’origine cellulaire (proto-oncogènes),
capturés et modifiés par les rétro-virus
("v-onc")
31. Oncogènes viraux
Virus oncogènes:
Virus à ARN:
HTLV (lymphomes à cellules T et leucémies)
HIV (sarcome de Kaposi)
Virus à ADN
HPV Papilloma V (cancer du col utérin)
EBV Herpes V ( mononucléose, Mal de Hodgkin, paludisme
Lymphome de Burkitt)
HBV Hépatite V (hépatocarcinome)
32. Proto-oncogènes et oncogènes
Rôle: Transduction du signal cellulaire
Facteurs de
croissance: EGF,
FGF, PDGF….
Récepteurs de FC
EGFR, PDGFR,
FGFR….
Les transducteurs
du signal de
prolifération
Protéines G
RAS, RAF, SRC,
RET….
Les Facteurs de
transcription:
Myc, Jun, Fos…..
37. Récepteurs membranaires à activité tyrosine kinase
HER-2neu (c-erB2): sein, estomac, ovaires
EGFR (c-erB1): glioblastome, cancer colorectal
famille myc
carcinome bronchique à petites cellules:
N-myc, L-myc
neuroblastome (+/- glioblastome): N-myc
Facteur pronostic
AMPLIFICATION GENIQUE
Grand nombre de copies d ’un proto-oncogène normal
hyper-expression de la protéine
40. TRANSLOCATIONS
oncogène tumeur fonction
c-myc lymphome de
Burkitt
facteur de
transcription
bcr-abl LMC TK
trk cancer
papillaire
thyroïde
récepteur TK
ret ‘’ ‘’
PDGFR LMC ‘’
bcl-1
cycline D1
lymphome B cycle cellulaire
PRAD-1
cycline D1
adénome
p.thyroïde
‘’
bcl-2 lymphome
folliculaire
‘’
41. Gènes et cycle cellulaire
Couples cyclines-cdk
(cycline dependent-kinase) ou déclenchent la
prolifération
Par cascades de phosphorylation
Inhibiteurs
des couples cycline-cdk
ou régulent
la prolifération
G0G1sous l’effet
de Facteurs de croissance
par levée de l’inhibition
exercée par la protéine Rb
(non phosphorylée)
43. Gènes suppresseurs de tumeurs
Vérrouillage du cycle cellulaire
Gène RB (13q) Prot RB (Nal= H°P liée à E2F)
_
Phase G1 Phase S
Protéine RB H°phosphorylée Facteur de transcription
E2F
Protéine RB phosphorylée libération de E2F
Activation cycle
cellulaire
Rétinoblastome: tumeur embryonnaire de la rétine
44. Gènes suppresseurs de tumeurs gène RB
CDKN2A
P16 CDK4
P14 contrôle
cellulaire via p 53
CDK4
Si muté cycle c/
45. Gènes suppresseurs de tumeurs
Gène APC
Localisé en 5q21 (15 exons, 8532 pb)
Protéine APC, /s-membranaire
Maintien de la ségrégation chromosomique normale
au cours de la mitose
Rôle dans la stabilité des jonctions inter-cellulaires
Contrôle indirect du cycle cellulaire (induit la
dégradation de la caténine)
46. c-myc
Cycline D1
p21
Base moléculaire de la polypose adénomateuse familiale
associée au gène APC
Activation constitutive de
La voie de signalisation
Wnt/-caténine/APC
Inactivation somatique de
l’allèle fonctionnel restant
Carcinogenèse colorectale
Perte de la fonction APC
Mutation germinale
délétère d’un allèle du gène APC
47. Gène APC/E-Cadhérine et β Caténine
La formation du complexe β -caténine-APC-G3 β S entraîne une
diminution du pool intracellulaire de β -caténine libre empêchant
sa liaison au facteur de transcription Tcf
liaison β -caténine à la E-cadhérine favoriserait la migration des
cellules épithéliales coliques vers le sommet des villosités. G3 β
s : glycogène 3 β synthase ; β cat : β -caténine ; APC :
Adenomatous Polyposis coli.
48. Gènes suppresseurs de tumeur
et Cycle cellulaire
Cancer
Hyperactivité des régulateurs + (cyclines et
cdk)
Amplification du gène de la cycline D1 ou A
Altération des gènes codant pour cdki (p16
ou 21)
Ex: mutation dans gène codant pour p16 ou MTS1 (CDKN2A)
Ex: mutation dans le gène codant pour p 21 transactivée par
la protéine p53 permettant le blocage du cycle en G1
Altération de la protéine Rb qui en libérant le
facteur E2F accélère le passage de G1 en S
49. Interactions virus-gènes
Papillomavirus (HPV) Cancer du col de l’utérus
Protéine virale E7 inhibe la fixation de la protéine Rb aux
facteurs de transcription
Protéine E6 inhibe p53 et l’apoptose
Protéines E1A et E1B de l’adénovirus inactivent p53
et/ou RB
Le gène de la cycline A est muté (mutation
insertionnelle par le virus de l’hépatite B) dans les
cancers primitifs du foie (allongement de la ½ vie
de la cycline A accumulation de cette cycline A)
52. Gènes contrôlant l’intégrité du génome
Ils limitent le taux de mutation de l’ADN
Ce sont des gènes de réparation de l’ADN au cours de la
division cellulaire (notamment les erreurs de replication)
Cancer du sein et de l’ovaire: BRCA1 et 2
Cancers colorectaux: MMR MLH1, MSH2 et MSH6
Ataxie télangiectasie et prédisposition aux leucémies ou
lymphomes: gène ATM: détection des cassures de l’ADN
La Protéine p53 participe indirectement à cette fonction:
elle permet de réparer l’ADN et en cas d’échec provoque
l’apoptose
53. Gènes contrôlant l’intégrité du génome
Rôle de P 53
Bloque le cycle cellulaire en phase G1/S en cas de lésions de l’ADN
(en induisant la transcription du gène CIP/WAF1 inhibiteur du cycle
cellulaire) pour permettre les réparations de l’ADN
Induit l’apoptose (transcription du gène pro-apoptotique BAX: Bcl2-
associated X protein) si altérations trop importantes pour être réparées
58. SYSTÈME MMR (MisMatch Repair)
Réparation déficiente accumulation de nombreuses séquences de
microsatellites
Microsatellites:
séquences faites de répétitions (x20) en tandem de nucléotides ubiquitaires dans le
génome (AAA) ou (CACA..)
Ces séquences répétitives sont particulièrement fragiles et lors de la réplication de
l’ADN, elles peuvent être raccourcies ou rallongées
En l’absence de réparation post-réplicative efficace dans la tumeur, les erreurs
persistent et se transmettent lors de la réplication suivante émergence et
persistance d’allèles de taille différente au niveau des cellules tumorales
= instabilité des microsatellites
Si ces erreurs de réplication surviennent dans des régions non codantes pas de
conséquences graves
Détection de l’instabilité des MS (MSI) dans les tumeurs au niveau de
marqueurs (Bat 25 Bat 26 = zones introniques de l’ADN avec 25 ou 26 A ou NR
21, NR 22, NR 24, MONO 27)
Si ces erreurs surviennent dans des gènes intervenant dans le contrôle de la
prolifération cellulaire et/ ou l’apoptose (TGFβ, MSH3 et 6, Bax) altération
de leur fonction
60. Le Processus de Cancérisation
La Transformation Cellulaire
Caractérisation d’une cellule cancéreuse
Etapes de la cancérisation
Bases moléculaires de la cancérogénèse
Anomalies intrinsèques
Génétiques
Les diverses lésions génétiques
Les différents gènes impliqués dans l’oncogénèse (oncogènes, gènes suppresseurs
de tumeur, de réparation de l’ADN..)
Epigénétiques
Hyperméthylation des promoteurs de certains gènes
Modifications des histones
Anomalies extrinsèques
Facteurs de risque initiateurs
Chimiques, physiques, biologiques
Facteurs de risque promoteurs
Chimiques, hormones, parasites
Caractères multi-étapes des cancers
Étapes de la transduction du signal de prolifération
Exemples: cancer colorectal
Les prédispositions génétiques aux cancers
61. Phénomènes épigénétiques
Définitions
Modifications de l’expression des gènes, non liées à des
modifications de la séquence de l’ADN
Des cellules de deux tissus différents ont le même génome mais
elles diffèrent par leur épigénome =
Ensemble des modifications épigénétiques : méthylation de
l’ADN et/ou modifications des histones modulation de
l’expression des gènes (avec parfois extinction de leur expression)
Cible = nucléosome (ADN + histone)
Méthylations aberrantes de l’ADN au niveau des ilots CpG
Modifications post-traductionnelles des extrémités des histones
62. Phénomènes épigénétiques
En situation normale:
1/ Méthylation des ilots CpG
Normalement la plupart des CpG en dehors des ilots sont méthylés/
CpG ilots non méthylés
Ilots CpG +++ non méthylés au niveau des promoteurs des gènes
2/ L’acétylation des histones chromatine relâchée, accessible aux
complexes de transcription (FT, HAT (protéines acétylant les histones, CA co-A
transcriptionnels)
En situation tumorale:
1/ Méthylation inversée:
H°méthylation le long du génome
Her méthylation au niveau des promoteurs
CpG méthylés = reconnus par des protéines MBD qui vont empêcher
la transcription (donc l’expression de certains gènes)
Dans le cas de gènes suppresseurs de tumeur ou de gènes de
réparation ADN prolifération++ et cancer
66. Phénomènes épigénétiques
L’âge est à l’origine d’hyperméthylation des promoteurs
(cancer colo-rectal)
Les facteurs environnementaux pourraient induire des
modifications épigénétiques +++ dont certaines pourraient se
transmettre aux générations suivantes (une partie de la
descendance des hollandaises victimes de la famine de 1944,
de taille beaucoup + petite)
Alcool?
Stress?
Etat psychologique ?
67. Le Processus de Cancérisation
La Transformation Cellulaire
Caractérisation d’une cellule cancéreuse
Etapes de la cancérisation
Bases moléculaires de la cancérogénèse
Anomalies intrinsèques
Génétiques
Les diverses lésions génétiques
Les différents gènes impliqués dans l’oncogénèse (oncogènes, gènes suppresseurs
de tumeur, de réparation de l’ADN..)
Epigénétiques
Hyperméthylation des promoteurs de certains gènes
Modifications des histones
Anomalies extrinsèques
Facteurs de risque initiateurs
Chimiques, physiques, biologiques
Facteurs de risque promoteurs
Chimiques, hormones, parasites
Caractères multi-étapes des cancers
Étapes de la transduction du signal de prolifération
Exemples: cancer colorectal
Les prédispositions génétiques aux cancers
69. Bases de la cancérogénèse: II-2-anomalies extrinsèques
II-2-1-Agents initiateurs: lésion définitive de l’ADN
Carcinogènes chimiques
HAP (tabac, pétrole..)
amines aromatiques (colorants, caoutchouc)
agents alkylants
Aflatoxine B1
Nitrosamines
Chlorure de vinyl
Virus
HTLV, HIV,
Ebstein Barr (EBV) (lymphome de Burkitt) HPV, HBV
Radiations ionisantes: Rx et UV
Créations d’adduits Mutations
la plupart des produits chimiques ont besoin pour cela d’une
activation métabolique
Dans ce cas, des intermédiaires électrophiles tels que les époxydes
ou les ions carbonium sont les responsables ultimes des lésions
induites sur divers sites nucléophiles de l’ADN
70. Bases de la cancérogénèse: II-2-anomalies extrinsèques
II-2-1-Agents initiateurs: lésion définitive de l’ADN
Carcinogènes chimiques
Benzopyrène
N-Nitrosodiméthylamine
Sites primaires des lésions
sur l’ADN induites
Chimiquement
Mono-adduits
Ponts intra ou inter-brins
71. II-2-1-Agents initiateurs: lésion définitive de l’ADN
Produit Lésion génotoxique
Aflatoxines (B1)
(Aspergillus Flavus)
Amines aromatiques
(2-Acétylaminofluorène)
Chlorure de vinyle
Chimiothérapies
(mitomycine,
Cisplatine,
Cyclophosphamide)
Nickel
Adduits de grande taille
Adduits de grande taille
Mono-adduits
Mono-adduits, pontages intra et inter-
brins
Mono-adduits et cassures simple brin
72. Bases de la cancérogénèse: II-2-anomalies extrinsèques
II-2-2-Agents promoteurs:
Favorisent l’expression d’une lésion génétique
préalablement induite par un agent initiateur
TPA (esters de phorbol activité protéines kinases C)
(12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate)
Accélération de la prolifération. Donc la cellule dispose
d’un temps plus court pour la réparation de l’ADN
réparation incomplète
Phénols?
Hormones: oestrogènes
Activation de la transcription par recrutement de co-
activateurs
Parasites: paludisme + EBV Lymphome de
Burkitt?
Autres contaminants chimiques (dioxines?)
74. Bases de la cancérogénèse: anomalies extrinsèques
Agents Promoteurs:
Xénobiotiques et récepteurs AhR (récepteur cytosolique au
groupement aryl des hydrocarbures)
Dioxine AhR interférences avec Protéines
régulatrices: Src, NFkB, Rb
AhR ARNT (Ah Receptor Nuclear Translocator)
Dimérisation et Fixation sur XenobER transcription d
divers gènes
Enzymes impliqués dans métabolisme des xénobiotiques dont
les dioxines (cytochrome p 450)
Métabolisation des HAP Produits encore + cancérigènes
(stress oxydant)
Métabolisation des oestrogènes effet anti-oestrogénique
75. Potentiel de cancérogénicité
Classe Description du potentiel cancérigène
IARC EPA
1 A Cancérigène
humain
Preuve faite pour l’humain
2A B Cancérigène
humain
probable
Evidence limitée de cancérogénicité
chez h mais suffisante chez animaux
labo
2B C Cancérigène
humain
possible
Evidence limitée de cancérogénicité
chez h et absence d’évidence
suffisante chez animaux labo
3 D Non classé
comme
cancérigène
Aucune évidence pour que le produit
soit cancérigène mais pas de données
de non cancérogénicité
4 E Non
Cancérigène
Aucune évidence de cancérogénicité
chez h et chez animaux labo
76. Potentiel de cancérogénicité
Etudes de cancérogénicité chez l’homme
Indications de cancérogénicité suffisantes
Relation de cause à effet établie entre l’exposition
et la survenue de cancers dans le cadre d’études
méthodologiquement valides (absence de biais)
Indications de cancérogénicité limitées
Une association positive mise en évidence mais
la validité de l’étude est mise en doute (biais ne
peuvent être exclus avec certitude)
Indications de cancérogénicité insuffisantes
Validité des études remise en question
Pas de données disponibles
Indications d’une absence de cancérogénicité
Pas d’association positive entre exposition et
cancers mise en évidence sur un grand nombre
d’études
78. Le Processus de Cancérisation
La Transformation Cellulaire
Caractérisation d’une cellule cancéreuse
Etapes de la cancérisation
Bases moléculaires de la cancérogénèse
Anomalies intrinsèques
Génétiques
Les diverses lésions génétiques
Les différents gènes impliqués dans l’oncogénèse (oncogènes, gènes suppresseurs
de tumeur, de réparation de l’ADN..)
Epigénétiques
Hyperméthylation des promoteurs de certains gènes
Modifications des histones
Anomalies extrinsèques
Facteurs de risque initiateurs
Chimiques, physiques, biologiques
Facteurs de risque promoteurs
Chimiques, hormones, parasites
Caractères multi-étapes des cancers
Étapes de la transduction du signal de prolifération
Exemples: cancer colorectal et cancer broncho-pulmonaire
Les prédispositions génétiques aux cancers
81. II-3-2 Cancérogénèse dans le cancer colorectal sporadique
Deux schémas de cancérogénèse différents
1/La voie majoritaire: (85%
des CCR)
•liée une instabilité
chromosomique
•Tumeurs aneuploïdes avec
perte d’hétérozygotie (LOH)
•Elément initiateur:
inactivation du gène APC
•Puis plus tard mutation de K-
RAS
•Et inactivation de p53
2/L’instabilité génétique à
l’échelle nucléotidique (15%
CCR)
•Liée à une inactivation de
certains gènes de réparation
de l’ADN (MMR)
•Ces mutations confèrent un
phénotype mutateur qui prédispose
à la survenue de mutations dans
des gènes comportant des
répétitions de nucléotides (
caténine, Bax, récepteur du TGF …)
et impliqués dans la prolifération
cellulaire perturbations du
contrôle de la prolifération
82. Cancérogénèse colique par instabilité chromosomique
GSK: sérine-thréonine glycogène-kinase
Caténine + TCF4 (Facteur de transcription) activateur de Myc
83. Cancérogénèse colique par instabilité chromosomique
2-Voie K RAS
Gènes RAS: H RAS, K RAS, N RAS
Gènes RAS code pour protéine p 21 transduction du
signal prolifération
Protéines RAS liées à GTP: activées
Protéines RAS liées à GDP: inactivées (grâce aux protéines G et Ras)
car la protéine RAS a une homologie de séquence avec la protéine G
Si mutation RAS: perte de l’activité GTPase des protéines RAS
84. Cancérogénèse colique par instabilité chromosomique
3- Voie TGF
TGF + Récepteurs I et II phosphorylation SMAD2
Translocation de ce complexe dans le nx hétérodimère
SMAD2/SMAD4
Transcription de gènes inhibant le cycle cellulaire (gène MTS2)
En fait TGF induit une accumulation de Rb sous forme non phosphorylée
(bloquant facteur de transcription E2F)
Si inactivation du gène TGF (ou son récepteur) (tumeurs MSI) ou mutation
des gènes SMAD 2 et 4 (tumeurs LOH+)
carcinogénèse
90. Le Processus de Cancérisation
La Transformation Cellulaire
Caractérisation d’une cellule cancéreuse
Etapes de la cancérisation
Bases moléculaires de la cancérogénèse
Anomalies intrinsèques
Génétiques
Les diverses lésions génétiques
Les différents gènes impliqués dans l’oncogénèse (oncogènes, gènes suppresseurs
de tumeur, de réparation de l’ADN..)
Epigénétiques
Hyperméthylation des promoteurs de certains gènes
Modifications des histones
Anomalies extrinsèques
Facteurs de risque initiateurs
Chimiques, physiques, biologiques
Facteurs de risque promoteurs
Chimiques, hormones, parasites
Caractères multi-étapes des cancers
Étapes de la transduction du signal de prolifération
Exemples: cancer colorectal et cancer broncho-pulmonaire
Les prédispositions génétiques aux cancers
91. II-4 Les prédispositions génétiques aux cancers
Ce qui caractérise un cancer héréditaire
Représente 5 à 10 % environ des cancers
L’âge précoce de survenue du cancer
La présence de nombreux ATCD familiaux: plusieurs
membres de la famille atteints sur plusieurs générations
Multiplication des localisations (ensemble ou décalées
dans le temps)
92. II-4 Les prédispositions génétiques aux cancers
Si mutation génétique dans cellule somatique
(colon, sein, rétine…)
Forme sporadique de cancer (90% des
cancers)
Si mutation dans cellule germinale (spermatozoïde,
ovule)
Forme héréditaire de cancer (10% des
cancers)
93. II-4 Les prédispositions génétiques aux cancers
1-Polypose Adénomateuse Familiale: (PAF)
Transmission
Mode autosomique dominant
à forte pénétrance
à expressivité variable: polypes
colo-rectaux duodénaux lésions
rétiniennes
Responsable de 1% des cancers
colo-rectaux
Clinique
Manifestations coliques
Polypes adénomateux multiples:
100 – x1000 dans le côlon et le
rectum
Manifestatations extra-coliques
Lésions rétiniennes (taches
blanches) visibles au fond d’œil
(70% des cas)
= Hypertrophie de l’épithélium
pigmentaire rétinien (CHRPE)
Adénomes gastriques ou duodénaux
Tumeurs desmoïdes et conjonctives
Tumeurs de la thyroïde, du cerveau
94. PAF Polypose adénomateuse familiale
Mutation du gène APC
Gène APC: gène suppresseur de tumeur
________________________
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11………14 15
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
Formes atténuées Formes
classiques
Exon 15
Formes profuses
1245 1250 T desmoïdes 1464
1444
_________________________
95. 2- Le syndrome de Lynch (HNPCC)
Prédisposition au cancer colorectal non polyposique
Deux localisations à risque:
Côlon et rectum
Utérus (endomètre)
risque de C Estomac, voies urinaires, intestin,
ovaires et voies biliaires
Lié à une altération d’un des gènes MMR de
réparation de l’ADN (MLH1, MSH2, MSH6 et
PMS2)
100. Le Processus de Cancérisation
La Transformation Cellulaire
Caractérisation d’une cellule cancéreuse
Etapes de la cancérisation
Bases moléculaires de la cancérogénèse
Anomalies intrinsèques
Génétiques
Les diverses lésions génétiques
Les différents gènes impliqués dans l’oncogénèse (oncogènes, gènes suppresseurs de tumeur, de réparation de l’ADN..)
Epigénétiques
Hyperméthylation des promoteurs de certains gènes
Modifications des histones
Anomalies extrinsèques
Facteurs de risque initiateurs
Chimiques, physiques, biologiques
Facteurs de risque promoteurs
Chimiques, hormones, parasites
Caractères multi-étapes des cancers
Étapes de la transduction du signal de prolifération
Exemples: cancer colorectal
Les prédispositions génétiques aux cancers
Le Processus métastatique
L’angiogénèse
Le processus de migration cellulaire
Les bases moléculaires des thérapies anticancéreuses
Les molécules cytotoxiques
En amont, au niveau et en aval de l’ADN
Les molécules cytostatiques: thérapies ciblées
Perspectives thérapeutiques
La thérapie génique et l’immunothérapie
101. Définition: formation de
nouveaux vaisseaux
sanguins à partir de
vaisseaux existants
(capillaires et
veinules)
Une tumeur solide ne
peut pas se développer
au-delà d’une certaine
taille (1 à 2 mm3) en
l’absence de néo-
vascularisation» Judah
Folkman
Switch angiogénique:
passage de la phase
latente à la phase
agressive
III-1/ L’Angiogénèse
102. Processus de l’angiogénèse
L’Hypoxie est l’élément déclencheur de la translocation HIF α et β (Hypoxia
Inducible factor) promoteurs des gènes VEGF et PDGF
L’angiogénèse est contrôlée par une balance d'inducteurs (VEGF+++, FGF,
PDGF, IGF, angiopoiétine 2…)
et d'inhibiteurs (thrombospondine, endostatine, angiostatines, angiopoiétine 1…)
synthèse de facteurs pro-angiogéniques +++
L'activation des cellules endothéliales
Migration suivie d'une phase proliférative
Différenciation des cellules en une structure de type capillaire
réseau vasculaire nécessaire au développement des tissus tumoraux
(Cellules endothéliales, péricytes, cellules musculaires lisses)
Oncogènes activés:
Ras,src
p 53 désactivée
107. II-2 Le processus de migration cellulaire
II-2-1 Transition Epithélium-Mésenchyme
Existe déjà à l’état physiologique
Embryogénèse (tube neural crête neurale)
Cicatrisation
Dans la cancérogénèse, cette transition est sous la dépendance de molécules
d’adhérence intercellulaire
expression de la E-cadhérine
dans les cellules épithéliales et
dans les cellules mésenchymateuses
Modifications du
cytosquelette
Perte des cytokératines (cellules épithéliales)
Vimentine dans cellules mésenchymateuses
qui deviennent flexibles)
Sécrétion de protéases et
de la motilité cellulaire
Grâce à l’intervention de facteurs adjuvants
HGF: Hépatocyte Growth Factor
Composants de la matrice extra-cellulaire
Facteur TWIST(anti-apoptotique) ou SNAIL (de transcription)
108. II-2 Le processus de migration cellulaire
Transition Epithélium-Mésenchyme
Difficile à mettre en évidence
Phénomène observé in vitro (Thiery JP. Epithelial-mesenchymal
transitions in tumour progression.Nat Rev Cancer 2002;2:442-54.
In vivo (Cancer colorectal à la périphérie de la tumeur)
(Jass JR, Barker M, Fraser L, Walsh MD, Whitehall VL, Gabrielli B, et al. APC
mutation and tumour budding in colorectal cancer. J Clin Pathol 2003;56:69-
73
Une fois transformées les cellules mésenchymateuses
tumorales ne sont pas ≠ des cellules normales (n’expriment
plus les kératines et expriment la vimentine)
Il semble que des modifications génétiques ne soient pas
nécessaires à ce processus
L’environnement de la tumeur (facteurs sécrétés par la matrice
extracellulaire) suffit
La tumeur utilise un programme déjà présent (l’embryogénèse,
cicatrisation)
109. II-2 Le processus de migration cellulaire
II-2-2 Rôle +++ du stroma
Action sur l’angiogénèse et sur l’invasion tumorale Sécrétion de tous les
facteurs ci-dessus
Cellules stromales concernées:
Fibroblastes
Macrophages
Cellules endothéliales
L’action des cellules stromales est modifiée par les cellules tumorales:
Les fibroblastes modifiés sont protumorigènes (mécanisme non encore
élucidé: modifications épigénétiques des cellules stromales?)
II-2-3 Rôle des cellules souches
Dans le processus métastatique, seule la migration d’une cellule souche
cancéreuse pourra provoquer dans le tissu hôte la croissance d’une
métastase
Ces cellules sont rares, résistantes à l’apoptose et aux traitements
chimiothérapiques et nécessitent un µ environnement particulier pour
leur survie
Les autres cellules pourront accéder dans les tissus-hôtes mais seront
capables de se X un nombre limité de fois seulement
II-2-4 Influence des facteurs épigénétiques
= modifications réversibles (≠ des modifications génétiques qui sont
irréversibles)
110. II-2 Le processus de migration cellulaire
Les cellules souches
cellule
différenciée
sans potentiel
de division
nombre
limité
de divisions
cellule
tumorale
sans potentiel
de division
nombre
limité
de divisions
nombre
illimité
de divisions
nombre
illimité
de divisions
Cellules cancéreuses
cellule souche normale cellule souche cancéreuse
Cellules normales
Mq (CD133, CD44)
permettant
de sélectionner
les cellules souches
111. II-2 Le processus de migration cellulaire
II-2-5 Déterminisme du tropisme pour un tissu métastatique?
Avancées grâce à la signature transcriptionnelle des tumeurs (par des puces à ADN)
Signature transcriptionnelle : combinaison d’expression particulière de milliers de gènes
simultanément
Ramaswamy S, Ross KN, Lander ES, Golub TR. A molecular signature of metastasis in primary solid tumors.
Nature Genet 2003;33:49-54
Minn AJ, Gupta GP, Siegel PM, Bos PD, Shu W, Giri DD, et al. Genes that mediate breast cancer metastasis to
lung. Nature 2005;436:518-24
1-Explication mécanistique
Piégeage par les capillaires (Foie)
2-Facteur chimio-attracteur produit par les cellules cibles
3-Molécules particulières véhiculées par les cellules endothéliales et reconnues par
les cellules tumorales (ZIP code vasculaire)
4-Environnement favorable crée par le tissu cible (niche prête à accueillir les cellules
tumorales). Cellules osseuses libèrent TGFβ ou la PTH-RP qui stimulent les
cellules cancer sein et prostate
II-2-6 Problème des µ métastases (cellules tumorales isolées)
Elles se divisent peu sont inaccessibles aux chimiothérapies
Comment expliquer qu’un si petit nombre de cellules dormantes puissent donner
naissance à des métastases?
II-2-7 Rôle des polymorphismes dans la progression tumorale
Caractéristiques personnelles de l’ADN constitutionnel/ADN tumoral chez les
malades
112. II-2 Le processus de migration cellulaire
Balance
Mitose/Apoptose
Balance
Mitose/destruction
par système immunitaire
Micrométastases
Switch
angiogénique
Evasion
immunitaire
Macrométastase
113. Le Processus de Cancérisation
La Transformation Cellulaire
Caractérisation d’une cellule cancéreuse
Etapes de la cancérisation
Bases moléculaires de la cancérogénèse
Anomalies intrinsèques
Génétiques
Les diverses lésions génétiques
Les différents gènes impliqués dans l’oncogénèse (oncogènes, gènes suppresseurs de tumeur, de réparation de l’ADN..)
Epigénétiques
Hyperméthylation des promoteurs de certains gènes
Modifications des histones
Anomalies extrinsèques
Facteurs de risque initiateurs
Chimiques, physiques, biologiques
Facteurs de risque promoteurs
Chimiques, hormones, parasites
Caractères multi-étapes des cancers
Étapes de la transduction du signal de prolifération
Exemples: cancer colorectal
Les prédispositions génétiques aux cancers
Le Processus métastatique
L’angiogénèse
Le processus de migration cellulaire
Les bases moléculaires des thérapies anticancéreuses
Les molécules cytotoxiques
En amont, au niveau et en aval de l’ADN
L’hormonothérapie
Les molécules cytostatiques: thérapies ciblées
Perspectives thérapeutiques
La thérapie génique et l’immunothérapie
114. IV Les bases moléculaires des
thérapies anticancéreuses
1-Les molécules cytotoxiques
En amont, au niveau et en aval de l’ADN
2-L’hormonothérapie
3-Les molécules cytostatiques: thérapies ciblées
4-Perspectives thérapeutiques
La thérapie génique et l’immunothérapie
115. IV 1-Les molécules cytotoxiques
1 /Agissent en amont de l’ADN
En perturbant le métabolisme de l’ADN (anti-métabolites)
= Analogues structuraux (5-FU)
2/Ont pour cible l’ADN
En interagissant directement avec l’ADN lui-même (alkylants, intercalants
et inhibiteurs enzymatiques)
= Sels de platine, anthracyclines, Irinotecan …
3/Agissent en aval de l’ADN
En agissant sur le fuseau et les micro-tubules (Dérivés de l’if: taxanes)
Concernent des cellules en division cellulaire
116. 1 /Action en amont de l’ADN
Après sa pénétration dans la cellule, le 5-
FU se lie aux sucres ribose ou déoxyribose
pour former un pseudo nucléotide,
phosphorylé sous forme de 5-FUTP ou 5-
FdUMP.
Le 5-FUTP est incorporé dans le mRNA,
dont l’action est inhibée par la présence du
fluor. Ainsi, cette action n’est pas
dépendante du cycle cellulaire.
Le 5-FdUMP (seule voie de la 5-FdUrd)
inhibe de façon irréversible la thymidilate
synthétase, aboutissant à une déplétion de
thymidine monophosphate indispensable
pour la synthèse du DNA. Cette seconde
action est cycle dépendante (plus
importante dans la phase S).
L’acide folinique augmente la quantité de
folates présents dans la cellule et permet
des réponses tumorales plus importantes,
malgré une toxicité accrue.
117. 2/Action directe sur l’ADN
Réactions chimiques avec l’ADN
Agents ALKYLANTS (électrophiles) et apparentés
Modifications structurales de l’ADN
Agents INTERCALANTS
Coupures au niveau de l’ADN
Inhibiteurs des Topoisomérases
118. Agents ALKYLANTS (électrophiles)
Interaction avec l’ADN par des liaisons covalentes
Réplication impossible
Exemples:
Moutardes à N:
Cyclophosphamide: Endoxan (aplasie sévère)
Ifosfamide: Holoxan
Agents apparentés: ponts inter-brins Réplication impossible
Sels de platine
Cisplatine (estomac, pancréas)
Carboplatine (ovaire, poumons, ORL)
Oxaliplatine (C digestifs)
Aziridines (ATB): mitomycine C
Agents INTERCALANTS
Molécules caractérisées par plusieurs noyaux aromatiques condensés, de dimension et
structure telles qu'elles provoquent stabilisation des coupures double brin et donc:
- un empêchement de la progression des ARN et ADN polymérases
- une inhibition de la réplication et de la transcription
Ce sont des antibiotiques: Anthracyclines
Adriamycine (doxorubicine) MDR
Toxicité cardiaque +++
Epirubicine: -active mais - toxique
119. Molécules entraînant des coupures au niveau ADN
= Inhibiteurs enzymatiques
Les ADN topoisomérases permettent l’accessibilité à l’ADN des
enzymes de réplication et de transcription
Ce sont des enzymes assurant la spiralisation/déspiralisation de
l'ADN après avoir créé des coupures transitoires de l'un (I) ou des
deux (II) brins, puis leur ligation, permettant une relaxation des forces de
torsion générées au moment de la réplication
Inhibiteurs topo-isomérase II
Inhibiteurs intercalants = Anthracyclines
Inhibiteurs NON intercalants: pas d’action directe sur l’ADN
(stabilisation du complexe Topoisomérase II-ADN)
Etoposide: VP16 (lymphome, C bronchique)
Inhibiteurs topo-isomérase I:
La topo-isomérase I permet des coupures simples-brins
indispensables à la réplication de l’ADN
Irinotécan: C colorectaux
Topotécan: C Ovaire
120. 3/ACTION en AVAL de l’ADN
(sur le fuseau et les micro-tubules)
— ALCALOIDES de la PERVENCHE
— poisons du fuseau: se fixent sur la tubuline et inhibent la
polymérisation en µ°tubules
Vincristine(Oncovin*) (1960)
Vinblastine (Velbé*)
Vindésine (Eldisine*)
Vinorelbine (Navelbine*)
— TAXANES
— Stabilisent le fuseau en se fixant sur les microtubules et
inhibent leur dépolymérisation (1990)
Paclitaxel (Taxol*) (écorce)
Docétaxel (Taxotère*)
(épines) hypersensibilité ++
121. IV-2 L’HORMONOTHERAPIE
Tumeurs hormono-dépendantes
sein oestrogènes
prostate androgènes
(tumeurs endocrines digestives)
Hormone + récepteur nucléaire activation de la transcription
synthèse protéique prolifération
2 stratégies :
inhibition de la sécrétion de l'hormone endogène
blocage du récepteur
123. HORMONOTHERAPIE
SEIN:
SUPPRIMER Sécrétion d’oestrogènes
Castration chirurgicale: ovariectomie (plus pratiquée)
Administration de progestatifs Acétate de médroxyprogestérone : rétro-
contrôle - au niveau des cellules gonadotropes hypophysaires, blocage de la
sécrétion d’oestrogènes
Administration d’analogues de la LH-RH : bloquent les récepteurs au niveau
de l’hypophyse
entraînerait une inhibition de la sécrétion de FSH/LH production de stéroïdes
par les gonades en 2/3 semaines
Buséréline (Bigonist), goséréline (Zoladex) uniquement dans le cancer de la prostate
(en cours d’évaluation dans le cancer du sein)
Inhibiteurs compétitifs:
Tamoxifène (Sein)
MDV3100 (Prostate)
En phase pré-ménopausique:
anti-oestrogènes: Tamoxifène
En phase post-ménopausique:
Anti-oestrogènes et anti-aromatases
124. HORMONOTHERAPIE
SEIN:
Anti oestrogènes
Tamoxifène:
Effet antagoniste (recrutement de co-répresseurs)
=inhibiteur compétitif des oestrogènes au niveau du récepteur à
l’oestradiol dont l’action est plus complète
=Au niveau du sein, vagin et SNC
Effets agonistes (co-activateurs)
= au niveau os, foie, endomètre
= Complications thromboemboliques ( Antithrombine III dans le
foie)
= le risque de cancer de l’endomètre
Prévient la déminéralisation osseuse ( os)
ce traitement supprime ± complètement la production ovarienne
d’oestrogènes, mais laissent persister une production
surrénalienne ou tumorale qui peut être
125. HORMONOTHERAPIE
Le TAMOXIFENE
Rappel sur les récepteurs nucléaires et les
oestrogènes
Domaine LBD
(en 12 hélices)
AA 351: permet
le recrutement
des co-activateurs
126. HORMONOTHERAPIE
SEIN:
Inhibition de la biosynthèse des stéroïdes surrénaliens chez la femme ménopausée,
principale source d’oestrogènes
= Antiaromatases
Aromatase: transforme les androgènes des tissus périphériques en
oestrogènes circulants
Antiaromatases 1ère génération
action irréversible sur l’aromatase et insuffisance surrénalienne
Aminoglutéthimide: Orimétène (non stéroïdienne)
Antiaromatases 2ème génération
Formestane (Lentaron); ne nécessite pas d’H°Cortisone: (stéroïdienne)
Antiaromatases de 3ème génération:
Létrozole (Fémara) et anastrozole (Arimedex) sont des anti-aromatases
sélectifs
agissent sur la réductase du cytochrome P450 (action réversible)
A comparison of letrozole and tamoxifène in postmenopausal women with early breast cancer. N
Engl J Med 2005; 353: 2747-57 (BIG) avantage au letrozole
129. Les Thérapies Ciblées
Cetuximab Erbitux
Trastuzumab Herceptin
Rituximab Mabthera
Inhibiteur sélectif
de EGF-R
(Erlotinib) Tarceva
Imatinib Glivec
Lapatinib
Tyverb
(Anti Her1 et Her2)
Bevacizumab
Avastin
Inhibiteurs multikinases
Petites molécules inhibant VEGF-R et
d’autres kinases (ITKs)
(Sorafenib Nexavar
Sunitinib Sutent)
Rituximab Mabthera
Ac anti CD20
des L°cytes B (LNH)
130. Les Thérapies ciblées
Molécules ciblées =
Récepteur d’un facteur de croissance: EGFR ou VEGFR
Le facteur de croissance lui-même: EGF ou VEGF
Une protéine intervenant dans la signalisation régulant la
prolifération cellulaire ou l’apoptose (mTOR)
Un facteur d’angiogénèse (VEGF)
131. Les THERAPIES CIBLEES (agents cytostatiques)
Thérapeutiques ciblées =
Ac Monoclonal (Mabs)
Momab: Ac souris (1975)
Ximab: Ac chimérique (H/souris; 1984)
Zumab: Ac humanisé (1988-91)
Mumab: humain (1994-99)
=Grosses molécules
=Cible extracellulaire
=Administration injectable
=Action irréversible: destruction du récepteur
Molécule à activité anti-thyrosine kinase (nibs) par inhibition enzymatique
=petites molécules
=Cible intracellulaire
=Administration orale
=Action réversible
Ces molécules peuvent être associées:
Ex: TTT anti VEGF, anti récepteur PDGF actif dans les cancers du rein
(nexavar ou sorafenib)
132. THERAPIES CIBLEES
Récepteurs de facteurs de croissance
EGFR, HER-2
Les thérapeutiques Ac monoclonaux
= Cetuximab (Erbitux): C Côlon, bronchique NSCLC, tête et cou, rénal
= Trastuzumab (Herceptine): C Sein, ovaire (hyperexpressuion de HER2)
= Les autres anticorps monoclonaux:
Panitumumab (anti EGFR)
Matuzumab (anti EGFR)
Pertuzumab (anti Erb2)
Les inhibiteurs de la tyrosine kinase associée à l’EGFR:
Gefitinib (Iressa): T Bronchique NSCLC et carcinome broncho-alvéolaire
(mutation EGFR)
Erlotinib (Tarceva): C Bronchique non à petites cellules (Europe)
Autres médicaments: lapatinib: (Tykerb ou Tyverb en Fr)
(contre EGFR et Erb2) C sein
Récepteur PDGF
Les thérapeutiques anti tyrosine kinases:
Imatinib mésylate (Glivec)
bloque l’activité TK du récepteur de PDGF: LMC et GIST
Bloque également l’activité de 3 autres kinases: Bcr, Bcr-Abl et c-kit
133. Récepteurs de facteurs de croissance
C du Poumon C Sein (trastuzumab réduit de 50 % le
risque de récidive (Piccart-Gebhart 2005)
C Colorectal
135. THERAPIES CIBLEES
Facteurs de croissance eux-mêmes: Facteurs d’angiogénèse
Le facteur de croissance des fibroblastes-2 (FGF-2)
Le facteur de croissance de l'endothélium vasculaire (vascular endothelial growth
factor, VEGF)
Le PDGF
Le VEGF a se lie à 2 types de récepteurs:
FLK1 ou KDR ou VEGFR2
FLT1 ou VEGFR1
et à la neuropiline (Nrp1) qui est un co-récepteur
Molécules Anti-VEGF
2 types de molécules:
Anticorps monoclonaux: Anti VEGF direct
Bevacizumab (Avastin)
C colorectal Tx de réponses de 35 à 45%
Inhibiteurs de la tyrosine kinase associée au récepteur du VEGF
Sunitinib (Sutent) bloque la TK du complexe FlK1/KDR utilisé dans les GIST
(après échec au Glivec) et Cancer Rein avancé
Sorafenib (Nevaxar): inhibition de la transduction du signal par la voie Raf
Kinase et MEK = inhibiteur multikinase
Autres molécules Anti-angiogéniques
Thalidomide: anti-émétique grossesse
Interféron
137. THERAPIES CIBLEES
Transduction du signal
BRAF: 50% de mutations BRAF dans le Mélanome métastatique
TTT ciblée inhibiteur de BRAF: Vémurafénib survie
PI3K: activité oncogénique
Phosphatidylinositol 3-kinase
Active la kinase AKT (protéine AKT apoptose et immortalité)
PTEN: enzyme qui contrebalance cette activité = gène suppresseur de
tumeur
mTOR: protéine effectrice: sérine-thréonine kinase régulant la
progression du cycle cellulaire ( )
= accélérateur de la croissance cellulaire
Molécules actives: inhibiteurs de mTOR
Temsirolimus (Torisel)
Everolimus (Certican)
Rapamycine (antibiotique et antifungique) bloque mTOR
138. THERAPIES CIBLEES
Résistances aux thérapies ciblées
Mutations K Ras
permettent de prédire la non-réponse au cetuximab et au
panitumumab dans le cancer colorectal
Dans ces cas là TTT anti-angiogéniques (bévacizumab)
Mut kRAS dans le cancer bronchique:
Inhibiteurs de Mek ou de mTOR
Inefficacité de certains traitements?
Anti-angiogéniques inefficaces dans le cancer du sein
Personnalisation des traitements
• Association de thérapies ciblées entre elles
• Sein anti her 2+ Anti-thyrosine kinase double le résultat
139. Activation oncogénique de Ras
Facteur de
croissance, e.g.EGF
MEK
ERK
Mb cellulaire
Récepteur EGF
P Ras GDP
inactif
Complexe adaptateur
Grb2-SOS
raf
Facteurs de transcription
P
Ras GTP
actif
activation
Inactivation par
hydrolyse de GTP
P
Bloqué dans Ras muté
GAP
145. PERSPECTIVES THERAPEUTIQUES
Thérapie Génique
•La thérapie génique ne concerne pas seulement la cancérologie
(2/3 des essais cliniques)
•En théorie: un gène thérapeutique antitumoral peut être utilisé
pour tenter d’interférer avec les anomalies du cycle cellulaire
•pour détruire les cellules cancéreuses
•Pour augmenter leur reconnaissance et leur élimination par le
système immunitaire
•Pour ralentir leur invasion ou leur dissémination
•A l’inverse, un transfert thérapeutique de gènes protègerait la
les cellules normales des effets de la chimiothérapie ou de la
radiothérapie
•Des résultats significatifs parfois spectaculaires ont été obtenus dans des modèles
de tumeurs transplantées, souvent immunogéniques et de ce fait sensibles à de
nombreux traitements immunologiques ou chimiothérapiques
•Peu de résultats ont été publiés sur des tumeurs animales spontanées ou
provoquées par transgénèse
146. PERSPECTIVES THERAPEUTIQUES
Thérapie Génique
•Nécessité d’utiliser un vecteur (un virus) pour transférer le
gène
•Il peut s’agir d’un adénovirus (-utilisé)
•Subsiste toujours un caractère pathogène lié aux gènes résiduels non
éliminables
•Il s’agit le + souvent d’un rétrovirus
•Permet d'insérer la nouvelle information génétique dans le génome de la
cellule cible
•Implique une étape de retrotranscription
•Le virus s’intègre uniquement dans des gènes qui sont en phase active de
transcription
•Il est indispensable que les retrovirus soient complètement inactivés
Grande sécurité biologique (actuellement dérivés du HIV) Risque de
leucémies rare
•Transfert de gènes dans les cellules souches
•L’utilisation de la cellule souche hématopoïétique adulte à visée
thérapeutique a progressé depuis 30 ans
147. PERSPECTIVES THERAPEUTIQUES
Thérapie Génique
•PROCEDES
•Correction de mutations
•inhibition d’oncogène
•utilisation de gènes suppresseurs
•Chimiothérapie « moléculaire »
•gène suicide
•chimioprotection de tissus sains
•Immunothérapie génique (la majorité des essais)
•in vitro (TIL, CD, cellules tumorales)
•in vivo (cytokines, molécules de co-stimulation)
•Oncolyse virale
148. PERSPECTIVES THERAPEUTIQUES
Thérapie Génique
•Correction de mutations
•utilisation de gènes suppresseurs
•Remplacer un gène muté ou un gène
manquant (généralement un gène
suppresseur de tumeur) qui sert à
contrôler la prolifération cellulaire avec
une copie normale de ce gène.
•Buts de l’intro d’un gène suppresseur:
– L’induction d’une mort cellulaire
(apoptose), et/ou
– La production de modifications dans le
comportement, l’invasivité ou le
potentiel métastatique d’une cellule.
149. PERSPECTIVES THERAPEUTIQUES
Thérapie Génique
•Exemples: utilisation de gènes suppresseurs
•Cancers anaplasiques de la thyroïde
•L’altération ou la perte d’expression du gène p53 favorise la
dédifférenciation des cancers papillaires ou vésiculaires vers une forme
anaplasique
•La réexpression de p53 par thérapie génique bloque le cycle cellulaire
des cellules tumorales de cancer anaplasique, mais sans induire
d’apoptose
•Chez la souris athymique, la transfection du gène p53 sauvage dans des
xénogreffes de tumeurs anaplasiques a résulté en une limitation de la
croissance tumorale et une augmentation de l’efficacité de la doxorubicine
Nagayama Y, Yokoi H, Takeda K, Hasegawa M, Nishihara E, Namba H, et al. Adenovirus-
mediated tumor suppressor p53 gene therapy for anaplastic thyroid carcinoma in vitro and in
vivo. J Clin Endocrinol Metab 2000;85:4081–6.
•Ces résultats sont susceptibles d’être améliorés par l’adjonction d’un
inhibiteur d’histone désacétylase redifférenciant la cellule tumorale
Imanishi R, Ohtsuru A, Iwamatsu M, Iioka T, Namba H, Seto S, et al. A histone deacetylase
inhibitor enhances killing of undifferentiated thyroid carcinoma cells by p53 gene therapy. J Clin
Endocrinol Metab 2002;87:4821–4.
150. PERSPECTIVES THERAPEUTIQUES
Thérapie Génique
•Correction de mutations
•inhibition d’oncogène (Thérapie génique knockout)
• Plusieurs méthodes
•Délivrance d’un oncogène mutant dominant négatif
•Délivrance d’un ARN (ribozyme qui va détruire l’ARNm de
l’oncogène)
•Délivrance d’un ARNm antisens qui se lie à l’ARNm produit
par l’oncogène
•Résultats +
sur cultures cel
151. PERSPECTIVES THERAPEUTIQUES
Thérapie Génique
•Chimiothérapie « moléculaire »
•gène suicide (Ganciclovir)
•Transfert de gènes rendant les cellules sensibles à une drogue
•Objectif: Activation d’une prodrogue non toxique en drogue toxique
(uniquement dans les cellules tumorales)
•Principe: transférer in vivo dans les cellules tumorales un gène codant pour
une enzyme normalement absente du patrimoine des cellules
•Exemple chez l’homme:
•Vecteur= HSV 1 portant le gène de Thymidine kinase
•Seules les cellules en division (cancéreuses) intègrent le virus
•Injection du virus dans la tumeur. 7 j après Ganciclovir pendant 14 j
•Tk du virus va phosphoryler le Ganciclovir (non phosphorylé donc inactif)GCV-TP
(analogue de la guanosine) Apoptose cellules tumorales
•Etude expérimentale
prometteuse
•Essai de phase III dans
des glioblastomes opérés
Résultats mitigés
152. PERSPECTIVES THERAPEUTIQUES
Thérapie Génique
•Immunothérapie génique (la majorité des essais)
•Les cytokines sont des facteurs impliqués dans la
prolifération cellulaire et ont des effets sur le système
immunitaire qui peuvent être d’une utilité thérapeutique
•L’idée de base est de:
– modifier la cellule tumorale ex vivo avec un gène codant
pour une cytokine
– puis de ré-administrer la cellule modifiée au patient (après
une irradiation pour prévenir toute multiplication cellulaire) et
- laisser le système de l’hôte mettre en place une réponse
systémique immune antitumorale.
ex de gènes cibles pour cette stratégie: IL1, IL2, IL4,
IL6, IL7, IL12, TNF, JE/MCP1 (SCYA2)
153. PERSPECTIVES THERAPEUTIQUES
Thérapie Génique
Oncolyse virale
•Principe: production d’un adénovirus virus (0NYX-015): qui ne peut
se reproduire que dans des cellules contenant une p53 anormale
mais pas dans des cellules saines (réplication sélective)
•Le but est de modifier sa structure génétique afin de le rendre plus
destructeur pour certaines cellules cancéreuses (déclenche une
nécrose), tout en épargnant les cellules saines
•Cette "sélection" est rendue possible par l’existence dans ces
cellules cancéreuses d’un gène "dérégulé" qui les différencie des
autres cellules, et qui est reconnu par le virus
Essai clinique chez patients atteints de cancer des VADS
Résultats: Au bout de 6 mois aucune des tumeurs traitées n’avaient
progressé/tumeurs non traitées
A controlled trial of intratumoral ONYX-015, a selectively-replicating adenovirus, in
combination with cisplatin and 5-fluorouracil in patients with recurrent head and neck
cancer, F. R. Khuri & al., Nature Medicine, 2000 Août Volume 6, N°8, pp 879-885.
155. PERSPECTIVES THERAPEUTIQUES
Thérapie Génique
•Nécessité d’améliorer les stratégies
•Utilisation de nouveaux vecteurs limitant les insertions
génotoxiques
•Réduction de la quantité de cellules exposées au vecteur
puis réinjectées au patient
•Chimeric antigen receptor-modified T cells in chronic lymphoid leukemia.
Porter DL et al. N Engl J Med. 2011 365(8):725-33
156. Immunothérapie
L’immunothérapie passive
Elle constitue un volet important de ce qu’on appelle maintenant les thérapies
ciblées. L’immunothérapie passive consiste en effet à administrer au malade des
anticorps artificiels (dits « monoclonaux ») destinés à viser une cible moléculaire
précise présente de façon plus ou moins spécifique à la surface des cellules
cancéreuses..
L’immunothérapie active.
Le principe de l'immunothérapie anti-tumorale est d'améliorer le fonctionnement du
système immunitaire en agissant sur l’ des défenses et la détection des tumeurs
« furtives ». L’immunothérapie active se pratique selon plusieurs modalités
l’immunothérapie non spécifique
cette approche vise à stimuler l’activité globale du système immunitaire, sans cibler
la tumeur particulièrement.
On peut utiliser pour cela des molécules nommées cytokines (par exemple
l’interféron alpha) qui stimulent la prolifération des cellules immunitaires
On se sert aussi dans certains cas (cancer de la vessie, par exemple) de BCG à forte
dose, qui sert à vacciner contre la tuberculose.
157. Immunothérapie
l’immunothérapie spécifique ou vaccination thérapeutique :
cette stratégie thérapeutique consiste à prélever, à mettre en culture et à manipuler
au laboratoire les cellules tumorales ou les cellules immunitaires du malade avant
de les lui réinjecter.
Dans le premier cas, on cherche à rendre les cellules tumorales plus
immunogènes, c’est-à-dire plus « visibles » par le système immunitaire.
Dans le second cas, on cherche à stimuler les cellules immunitaires pour les
rendre plus agressives et plus efficaces pour détruire la tumeur.
Dans les deux cas, ces manipulations consistent à introduire un gène approprié
dans les cellules du malade cultivées en laboratoire dans des conditions qui ne
pourraient être réalisées sur le malade lui-même. Il faut bien souligner que l’on
parle ici de vaccination thérapeutique qui n’a rien à voir avec la vaccination
préventive des maladies infectieuses (tétanos, poliomyélite, etc…).
Association thérapie ciblée par Vémurafénib (anti-BRAF) et immunothérapie
par Ipilimubab qui stimule le système immunitaire dans le traitement du
mélanome métastatique
(résultats de l’essai en cours)
158. Immunothérapie
Exemples récents
1/Ex vaccination anti-tumoral MUC-1 dans le cancer bronchique
MUC1 = glycoprotéine surexprimée par cellules tumorales bronchiques
Dans les cellules tumorales, MUC1 présente une glycolysation réduite qui permet de
découvrir le « core» protéique favorisant une réponse immunitaire humorale et cellulaire
Vaccin TG4010 (transgène)= souche atténuée du virus de la vaccine d’Ankara, modifié pour
exprimer la protéine MUC1 et l’interleukine 2
Etudes réalisées chez l’homme (association vaccin/chimiothérapie dans le Cancer
bronchique). Résultats encourageants mais pas sur la survie
Therapeutic vaccination with TG4010 and first-line chemotherapy in advanced non-small-cell lung cancer: a controlled
phase 2B trial. Quoix E, Ramlau R, Westeel V, Papai . Lancet Oncol. 2011;12(12):1125-33. Epub 2011 Oct 21.
2/Vaccination expérimentale chez la souris atteinte d’un cancer de la prostate
Le vaccin a été fabriqué en intégrant dans le virus de la stomatite vésiculaire
(VSV) la banque d'ADN provenant du tissu prostatique sain de la souris.
Travail de chercheurs de Leeds (UK) en association avec l'équipe de la Mayo Clinique
(USA). Le système immunitaire a pu “auto-sélectionner” les bons antigènes pour réagir
contre la tumeur
Le processus d'auto-sélection a été déclenché lorsque le vaccin a été injecté dans le
sang, une approche vaccinale beaucoup plus pratique qu’une injection dans la tumeur
Source: Nature Medicine 19 June 2011. DOI 10.1038/nm.2390 “Broad Antigenic Coverage Induced by Viral
cDNA Library-based Vaccination Cures Established Tumors”.
161. PERSPECTIVES THERAPEUTIQUES
Thérapie Génique
Quelques exemples
•17 patients atteints de mélanome avancé avec deux traitements.
•1/Découverte de quelques lymphocytes T anti-cancer (en petit nombre)
•Extraction de ces lymphocytes T tumoraux particuliers
•Mise en culture
•Réintroduction dans le système immunitaire des patients
•2/Modification de lymphocytes T normaux en lymphocytes anti-cancer
•Ces nouvelles cellules ont été génétiquement modifiées pour permettre
le transport du récepteur qui reconnaît les cellules du mélanome, elles
étaient donc capables de combattre les tumeurs. Les résultats ont été
encourageant sur 15 des 17 patients de l'étude.