Chapitre 8 : Altération du génome et cancérisation.

« Chapitre 8 : Altération du génome et cancérisation. Le cancer est la première cause de mortalité en France.

Les organes les plus touchés : poumons, sein, colon-rectum et prostate.

L'augmentation des cas de cancer est due à plusieurs facteurs, notamment la croissance démographique et le vieillissement, ainsi qu’au développement social et économique (sédentarité, surnutrition, malnutrition, pratiques à risque : tabagisme, alcoolisme …). Le cancer est la conséquence de modifications du génome des cellules somatiques. Ces mutations peuvent conduire au processus de cancérisation. Problème : quels sont les mécanisme de la cancérisation ? I.

Le phénotype du cancer et le processus de cancérisation. TP Mutations et Cancers 1.

Phénotype macroscopique : ( s’informer à partir d’une vidéo) Document 1 : Etape de la formation d’une tumeur cancéreuse a.

La cancérisation et ses stades Le cancer suit 4 étapes principales qui conduisent à évaluer le risque selon 4 stades : - Stade 1 : Formation d’une lésion précancéreuse (tumeur bénigne) : dysplasie (anomalie cellulaire) - Stade 2 : Multiplication de cellules cancéreuses (hyperplasie : beaucoup de cellules) - Stade 3 : Formation d’une tumeur maligne qui forme des métastases : cellules cancéreuses mobiles.

Le cancer risque alors de se disséminer ailleurs. - Stade 4 : Généralisation des métastases et développement de la tumeur dans d’autres zones. Dans ce cas, les cellules cancéreuses sont capables de produire des facteurs qui forment des vaisseaux sanguins comme VEGF.

Il y a alors formation de vaisseaux sanguins pour nourrir la tumeur : c’est l’angiogenèse (doc 4). b.

les types des cancers : Les cancers sont classés en fonction du type de tissu atteint : - Les cancers « solides » • les carcinomes sont issus de cellules épithéliales (peau, muqueuses, glandes).

Exemples: cancers du sein, des poumons, de la prostate, de l'intestin, etc. • les sarcomes sont issus de cellules des tissus conjonctifs de soutien (os, cartilage). - Les cancers « liquides » • les leucémies sont des cancers du sang et de la moelle osseuse. • les lymphomes sont des cancers du système lymphatique: ganglions, mais aussi rate, foie, thymus (organes lymphoïdes) 2.

Phénotype cellulaire.

(s’informer à partir d’un texte) Activité 2 : Les cellules cancéreuses d’Henrietta Lacks En 1951, Henrietta Lacks, consulta à l’hôpital de Baltimore (USA) où il fut diagnostiqué qu’elle souffrait d’un cancer du col de l’utérus.

L’hôpital avait un laboratoire de recherches biologiques dirigé par le docteur George Gey. Son équipe essayait de mettre au point des protocoles de cultures de cellules humaines, mais sans succès, comme toutes les autres équipes dans le monde.

Inexorablement, les cellules cessaient de se diviser au bout d’un temps plus ou moins long et mouraient. Le médecin qui opéra Henrietta Lacks de son cancer fit des prélèvements de sa tumeur et les transmis au laboratoire de Gey.

Ce dernier fit alors une culture de ces échantillons en utilisant notamment un milieu de culture mis au point précédemment.

Ces prélèvements et leur mise en culture l’avaient été sans demander le consentement d’Henrietta Lacks, qui mourut de son cancer quelques mois plus tard. Rebecca Skloot a consacré un livre « La vie immortelle d’Henrietta Lacks » à cette histoire médicale. Elle relate ainsi les essais de mise en culture des cellules cancéreuses d’Henrietta Lacks : " Non seulement les cellules d’Henrietta survivaient mais elles se développaient à une vitesse prodigieuse… Le volume des cellules filles doublait toutes les 24 heures ; elles s’empilaient par centaines sur des centaines d’autres, s’accumulaient par millions.

Elles poussaient comme du chiendent.

Tant qu’elles étaient nourries et maintenues au chaud, les cellules cancéreuses d’Henrietta semblaient impossibles à arrêter." Les cellules cancéreuses d’Henrietta furent appelées Cellules HELA par l’équipe de Gey en prenant les initiales du prénom et du nom.

Elles furent distribuées à tous les laboratoires du monde.

Des sociétés privées se spécialisèrent dans leur culture pour répondre aux besoins de la communauté scientifique, réalisant ainsi d’importants profits sans que la famille Lacks en profite.

On estime à au moins 20 tonnes la masse de cellules Hela ayant été produites à partir des cellules initiales d’Henrietta.

Ces cellules ont été utilisées pour des recherches dans de nombreux domaines, la première d’entre elles, en 1952 ayant contribué à la mise au point du vaccin Salk contre la polio et nécessité la mise au point de cultures à l’échelle industrielle. 1.

indiquez les caractéristiques des cellules cancéreuses mises en évidence dans ce texte. Document 3 : observation microscopique de cellules cancéreuses en division cellulaire. On observe que ces cellules ont des anomalies pendant la mitose, une cellule se divise en 3 lots de chromosomes, le fuseau mitotique est anormal. Bilan : Les cellules cancéreuses vont avoir 4 caractéristiques principales : - Immortalité : la cellule n’est plus sensible à l’apoptose (mort cellulaire). - Transformation : la cellule perd ses caractéristiques et se dédifférencie (perte des cils pour les Cellules pulmonaires) - Prolifération : la cellule se divise activement, ce qui induit le développement d’un massif Cellulaire anarchique : une tumeur - Mobilité : après un certain stade, certaines cellules cancéreuses deviennent mobiles : il s’agit des Métastases. Activité 3 : le métabolisme des cellules cancéreuses. Q1.

Présentez puis analysez ce graphique. Il mesure la consommation de glucose de cellules normales et cancéreuses en fonction de la teneur en O2. Avec une teneur normale en O2, les cellules saines consomment 7.5 nmol/min/mg protéine de glucose. Les cellules cancéreuses en consomment 32 nmol/ mg/mg protéine.

On en déduit que les cellules cancéreuses consomment beaucoup plus de glucose que les cellules saines. Q2.

D’après vos connaissances, quel est le métabolisme pratiqué par les cellules non cancéreuses ? C’est la respiration. Q3.

Correspond-il à celui des cellules cancéreuses ? Ce n’est pas le même métabolisme : C’est la fermentation lactique. Avec une teneur en O2 réduite, les cellules consomment encore davantage de glucose. ➢ Métabolisme modifié : exigence en glucose supérieure aux cellules normales, sensibilité à l’hypoxie.

Métabolisme de fermentation lactique. ➢ Résistance au système immunitaire : les cellules cancéreuses bloquent les récepteurs nécessaires à leur reconnaissance et à leur destruction par les lymphocytes T. 3.

génotype de la cellule cancéreuse. Document 4 : Comparaison du caryotype d’une cellule saine A et d’une cellule tumorale B. La technique de FISH (Fluorescent In Situ Hybridization) permet de colorer les chromosomes en fonction de leur séquence grâce à des sondes fluorescentes.

Le mélange des longueurs d’onde sur une même région chromosomique entraîne une coloration particulière et typique de chaque chromosome.

Cette technique permet de détecter facilement des délétions et des translocations de morceaux de chromosomes lors de la réalisation de caryotypes humains On observe un caryotype totalement anormal avec des chromosomes surnuméraires, des chromosomes porteurs de délétions et de translocations …. Bilan : Des modifications accidentelles du génome peuvent se produire dans des cellules somatiques et se transmettre à leurs descendantes.

Elles sont à l’origine de la formation d’un clone cellulaire porteur du génome modifié parfois c’est le commencement d’un processus de cancérisation. Le cancer est donc une maladie du génome. Problème : quels sont les facteurs qui vont favoriser l’apparition d’un cancer ? II.

Le cancer une maladie multifactorielle. ➢ (Carte mentale à partir des données du TP20) Les cellules cancéreuses se forment à la 1.

Influence du génotype suite d’une ou plusieurs mutations somatiques. Ces cellules mutées transmettent leurs mutations à leurs descendantes qui forment un clone de cellules cancéreuses. Le développement des cancers est très souvent associé à la mutation du gène P53 (chromosome 7). Ce gène p53 bloque le cycle cellulaire et provoque la mort des cellules dont l’ADN est fortement endommagé.

C’est un gène suppresseur de tumeur. D’autres mutations agissent en rendant les cellules plus sensibles aux facteurs de prolifération cellulaire ou activent les proto-oncogènes (gènes.... »