Les différents facteurs à l'origine d'un cancer

Certains cancers* ont une composante héréditaire, c'est à dire qu'ils sont liés à des gènes de susceptibilité* (...). Si le stock d'allèles provenant de l'un des deux parents contient un anti-oncogène* défectueux [les anti-oncogènes sont des gènes qui freinent la multiplication cellulaire], toutes les cellules issues de la cellule-œuf comprendront un allèle porteur de l'anti-oncogène défectueux et un allèle porteur de l'anti-oncogène normal. Il suffit qu'une mutation affecte l'anti-oncogène de l'allèle normal pour précipiter la cellule et ses descendantes dans le processus tumoral (...) Le risque de mutation de l'allèle sain au cours de la vie est très élevé, de l'ordre de 80 %. Mais ce risque s'étale sur un nombre d'années variable : 95% des enfants atteints d'une forme familiale de rétinoblastome* développeront leur première tumeur de l'œil avant l'âge de 7 ans, car les cellules de la rétine ne se divisent plus après cet âge, ce qui interdit une mutation de l'allèle normal au-delà. Inversement, ce n'est qu'à partir de l'âge de 20 ans que les femmes porteuses d'une version mutée d'un gène de susceptibilité au cancer du sein risquent d'être atteintes d'une tumeur, car la glande mammaire ne se développe pas avant la puberté (...). Personne ne discute plus le rôle cancérigène de la fumée du tabac (...). Plus le début du tabagisme est précoce, plus grand est le risque de développer un cancer du poumon ; l'arrêt du tabagisme réduit le risque (...). Cependant, tous les grands fumeurs ne développent pas de cancer du poumon. Il faut donc admettre qu'il existe une prédisposition génétique au cancer bronchique dû au tabac.

*cancer = multiplication désordonnée des cellules d'un tissu ou d'un organe. *gène de susceptibilité (au cancer) = gène dont la présence permet l'apparition (d'un cancer). *oncogène = responsable de l'apparition d'un cancer. *rétinoblastome = cancer de l'œil.

d'après J. M. Andrieu et P. Colonna, Science et Vie n° 968, mai 1998..

Montrez en utilisant le texte que l'apparition d'un cancer est sous la dépendance de différents facteurs.

Capacités testées : B1 saisir des informations, B4 adopter une démarche explicative, D2 utiliser des modes de représentation des sciences expérimentales

CORRIGE/

Exercice pour l utilisation du code génétique

1/ Construire un tableau classant les différents niveaux de phénotypes d’un individu atteint d’albinisme (B1-saisir des données) (3pts)

2/ A l’aide des documents 1 et 2, Déterminer la séquence en acides aminés de la protéine tyrosinase du malade et d’un individu normal à partir de l’ADN (B4 adopter une démarche explicative) (2pts)

3/ à l’aide de tous les documents, expliquer comment se déclenche cette maladie B4 adopter une démarche explicative) (1,5pts)

4/ Construire un schéma de synthèse résumant les différentes étapes, qui, du gène, conduisent à l’apparition du phénotype albinos chez un malade. (D2 utiliser des modes de représentation des sciences expérimentales, B6 réaliser une synthèse de documents) (3,5pts)

Exercice 1 (Restituer ses connaissances)

1/ Expliquer à l’aide de schémas et d’exemples le principe de la transgénèse (5 pts)

2/ Expliquer en quoi consiste un diagnostic prénatal (5 pts) (c'est-à-dire comment on peut dépister une maladie génétique chez un bébé à naître)

Des réponses détaillées sont attendues

Exercice 2  (B1 saisir des informations)

La thérapie génique⁽¹⁾ impose "d' importer" de nouveaux gènes dans les cellules de l'organisme. Pour introduire ces gènes, on doit concentrer l'ADN correspondant dans de petits "sacs" qui peuvent être engloutis par les cellules. (...) Le gène d'intérêt est emballé dans un "sac" de nature lipidique. Lors de travaux effectués sur des lapins, des chercheurs ont utilisé ce dispositif de distribution pour introduire le gène codant le facteur de croissance des vaisseaux sanguins, dans le tissu cardiaque d'animaux souffrant d'ischémie⁽²⁾. Des essais sur des personnes souffrant d'ischémie cardiaque sont prévus l'année prochaine. On espère que le gène codant ce facteur de croissance déclenchera la formation de nouveaux vaisseaux sanguins, qui apporteront l'oxygène et les nutriments vitaux aux zones du muscle cardiaque qui en manquent. (1) méthode de soin faisant intervenir la transgénèse. (2) maladie liée à l'obstruction des vaisseaux sanguins entraînant un manque d'oxygène.

D’après Langer R.. 2003. Comment administrer les médicaments ? Pour la Science, juillet.

a - Dégagez à partir des textes le principe de la transgénèse. b - Identifiez les étapes de la transgénèse décrite dans le texte et les résultats attendus de cette thérapie.

Le transfert de gène est déjà utilisé couramment pour produire certains médicaments : hormone de croissance, insuline, vaccin contre l'hépatite B... L'une des molécules clés de la pharmacopée* moderne, l'hydrocortisone**, peut désormais être fabriquée par une simple levure, Saccharomyces cerevisiae, connue sous le nom de «levure de boulanger«, dans laquelle les généticiens ont greffé treize nouveaux gènes. Pour que la levure se mette à fabriquer de l'hydrocortisone de mammifère, il a fallu modifier son génome en lui greffant les gènes qui contrôlent la synthèse de cette hormone chez les Mammifères et les faire fonctionner dans le bon ordre. Cette «chirurgie génétique« a été réalisée par une équipe de recherche dont l'objectif est de trouver le moyen de produire des molécules pharmaceutiques à moindre coût. Jusqu'à maintenant, l'hydrocortisone était issue d'une synthèse chimique complexe, qui coûtait beaucoup d'énergie et de main-d'œuvre, contrairement à la culture de levure. Par ailleurs, ce procédé d'obtention par génie génétique garantit un degré de pureté de la molécule et une sécurité d'utilisation infiniment supérieurs aux techniques utilisées jusque-là. En effet, des molécules auparavant obtenues par prélèvement sur des cadavres (par exemple, l'hydrocortisone était autrefois extraite de la bile de bovins ; l'hormone de croissance de l'hypophyse humaine ; l'insuline du pancréas de porc.) pouvaient être contaminantes car le prélèvement était souvent impur. Les risques environnementaux que pourrait entraîner la mise au point de ce nouvel OGM*** semblent maîtrisés : «Ces levures transgéniques dépendent pour leur survie de leur environnement industriel. Elles n'ont aucune chance de se reproduire dans la nature«, explique Denis Pompon.

* pharmacopée : ensemble des médicaments disponibles. ** hydrocortisone : substance produite naturellement, agissant sur le métabolisme cellulaire, et pouvant être utilisée comme médicament. *** OGM : organisme génétiquement modifié.

d'après www.palais-decouverte.fr