Il existe de nombreuses différences entre les cellules cancéreuses et les cellules normales. Certaines de ces différences sont bien connues, tandis que d’autres n’ont été découvertes que récemment et sont moins bien comprises. Vous pouvez vous intéresser à la façon dont les cellules cancéreuses sont différentes lorsque vous êtes confronté à votre propre cancer ou à celui d’un proche.
Pour les chercheurs, comprendre comment les cellules cancéreuses fonctionnent différemment des cellules normales constitue la base du développement de traitements destinés à débarrasser le corps des cellules cancéreuses sans endommager les cellules normales.
La première partie de cette liste traite des différences fondamentales entre les cellules cancéreuses et les cellules saines. Pour ceux qui s’intéressent à certaines des différences les plus difficiles à comprendre, la deuxième partie de cette liste est plus technique.
Régulation de la croissance cellulaire
Une brève explication des protéines du corps qui régulent la croissance cellulaire est également utile pour comprendre les cellules cancéreuses. Notre ADN porte des gènes qui, à leur tour, sont le modèle des protéines produites dans l’organisme.
Certaines de ces protéines sont des facteurs de croissance, des substances chimiques qui disent aux cellules de se diviser et de se développer. D’autres protéines travaillent à supprimer la croissance.
Des mutations dans des gènes particuliers (par exemple, celles causées par la fumée de tabac, les radiations, les rayons ultraviolets et d’autres carcinogènes) peuvent entraîner une production anormale de protéines. Il se peut que la production soit trop importante ou insuffisante, ou que les protéines soient anormales et fonctionnent différemment.
Le cancer est une maladie complexe, et c’est généralement une combinaison de ces anomalies qui conduit à une cellule cancéreuse, plutôt qu’une seule mutation ou anomalie des protéines.
Cellules cancéreuses contre cellules normales
Vous trouverez ci-dessous quelques-unes des principales différences entre les cellules normales et les cellules cancéreuses, qui expliquent à leur tour comment les tumeurs malignes se développent et réagissent différemment à leur environnement que les tumeurs bénignes.
Croissance
Les cellules normales cessent de croître (de se reproduire) lorsqu’il y a suffisamment de cellules. Par exemple, si des cellules sont produites pour réparer une coupure dans la peau, de nouvelles cellules ne sont plus produites lorsqu’il y a suffisamment de cellules présentes pour remplir le trou (lorsque le travail de réparation est terminé).
En revanche, les cellules cancéreuses ne cessent pas de croître lorsqu’il y a suffisamment de cellules présentes. Cette croissance continue entraîne souvent la formation d’une tumeur (un groupe de cellules cancéreuses).
Chaque gène de l’organisme est porteur d’un schéma qui code pour une protéine différente. Certaines de ces protéines sont des facteurs de croissance, c’est-à-dire des substances chimiques qui permettent aux cellules de croître et de se diviser. Si le gène qui code pour l’une de ces protéines est bloqué en position « on » par une mutation (un oncogène), les protéines du facteur de croissance continuent à être produites. En réaction, les cellules continuent de croître.
Communication
Les cellules cancéreuses n’interagissent pas avec d’autres cellules comme le font les cellules normales. Les cellules normales réagissent aux signaux envoyés par d’autres cellules voisines qui disent, en gros, « vous avez atteint votre limite ». Lorsque les cellules normales « entendent » ces signaux, elles cessent de croître. Les cellules cancéreuses ne répondent pas à ces signaux.
Réparation et mort cellulaire
Les cellules normales sont soit réparées, soit meurent (subissent l’apoptose) lorsqu’elles sont endommagées ou vieillissent. Les cellules cancéreuses ne sont pas réparées ou ne subissent pas d’apoptose.
Par exemple, une protéine appelée p53 a pour mission de vérifier si une cellule est trop endommagée pour se réparer et, si c’est le cas, de lui conseiller de se tuer. Si cette protéine p53 est anormale ou inactive (par exemple, à cause d’une mutation du gène p53), alors les cellules vieilles ou endommagées sont autorisées à se reproduire.
Le gène p53 est un type de gène suppresseur de tumeur qui code pour les protéines qui suppriment la croissance des cellules.
Collant
Les cellules normales sécrètent des substances qui les font se rassembler en un groupe. Les cellules cancéreuses ne parviennent pas à fabriquer ces substances et peuvent « flotter » vers des endroits proches ou, par le biais du système sanguin ou des canaux lymphatiques, vers des régions éloignées du corps.
Capacité de métastaser (propagation)
Les cellules normales restent dans la zone du corps à laquelle elles appartiennent. Par exemple, les cellules pulmonaires restent dans les poumons. Certaines cellules cancéreuses peuvent manquer de molécules d’adhésion qui les rendent collantes, et sont capables de se détacher et de voyager via le système sanguin et lymphatique vers d’autres régions du corps – elles ont la capacité de se métastaser
.
Une fois qu’elles arrivent dans une nouvelle région (comme les ganglions lymphatiques, les poumons, le foie ou les os), elles commencent à se développer, formant souvent des tumeurs très éloignées de la tumeur d’origine.
Comment le cancer se métastase
Comparution
Au microscope, les cellules normales et les cellules cancéreuses peuvent avoir un aspect très différent. Contrairement aux cellules normales, les cellules cancéreuses présentent souvent une plus grande variabilité de taille, certaines étant plus grandes que la normale et d’autres plus petites.
En outre, les cellules cancéreuses ont souvent une forme anormale, tant de la cellule que du noyau (le « cerveau » de la cellule.) Le noyau apparaît à la fois plus grand et plus foncé que les cellules normales.
La raison de cette obscurité est que le noyau des cellules cancéreuses contient un excès d’ADN. De près, les cellules cancéreuses ont souvent un nombre anormal de chromosomes qui sont disposés de manière désorganisée.
Le taux de croissance
Les cellules normales se reproduisent puis s’arrêtent lorsque le nombre de cellules est suffisant. Les cellules cancéreuses se reproduisent rapidement avant que les cellules n’aient eu la chance de mûrir.
Maturation
Les cellules normales arrivent à maturité. Les cellules cancéreuses, parce qu’elles se développent rapidement et se divisent avant d’avoir atteint leur pleine maturité, restent immatures. Les médecins utilisent le terme indifférencié pour décrire les cellules immatures (par opposition au terme différencié
pour décrire les cellules plus matures).
Une autre façon d’expliquer cela est de considérer les cellules cancéreuses comme des cellules qui ne « grandissent » pas et se spécialisent en cellules adultes. Le degré de maturation des cellules correspond au grade du cancer
. Les cancers sont classés sur une échelle de 1 à 3, 3 étant le plus agressif.
Éviter le système immunitaire
Lorsque des cellules normales sont endommagées, le système immunitaire (via des cellules appelées lymphocytes) les identifie et les élimine.
Les cellules cancéreuses sont capables d’échapper (tromper) le système immunitaire assez longtemps pour se transformer en tumeur, soit en échappant à la détection, soit en sécrétant des substances chimiques qui inactivent les cellules immunitaires qui arrivent sur les lieux. Certains des plus récents médicaments d’immunothérapie traitent cet aspect des cellules cancéreuses.
Fonctionnement
Les cellules normales remplissent la fonction qu’elles sont censées remplir, tandis que les cellules cancéreuses peuvent ne pas être fonctionnelles.
Par exemple, les globules blancs normaux aident à combattre les infections. Dans la leucémie, le nombre de globules blancs peut être très élevé, mais comme les globules blancs cancéreux ne fonctionnent pas comme ils le devraient, les personnes peuvent être plus exposées au risque d’infection même si leur nombre de globules blancs est élevé.
Il peut en être de même pour les substances produites. Par exemple, les cellules thyroïdiennes normales produisent l’hormone thyroïdienne. Les cellules thyroïdiennes cancéreuses (cancer de la thyroïde) peuvent ne pas produire d’hormone thyroïdienne. Dans ce cas, l’organisme peut manquer d’hormones thyroïdiennes (hypothyroïdie) malgré une quantité accrue de tissu thyroïdien.
Approvisionnement en sang
L’angiogenèse est le processus par lequel les cellules attirent les vaisseaux sanguins pour qu’ils se développent et nourrissent le tissu. Les cellules normales ne subissent un processus appelé angiogenèse que dans le cadre d’une croissance et d’un développement normaux et lorsque de nouveaux tissus sont nécessaires pour réparer des tissus endommagés.
Les cellules cancéreuses subissent une angiogenèse même lorsque leur croissance n’est pas nécessaire. Un type de traitement du cancer implique l’utilisation d’inhibiteurs de l’angiogénèse – des médicaments qui bloquent l’angiogénèse dans l’organisme afin d’empêcher la croissance des tumeurs.
Plus de différences
Cette liste contient d’autres différences entre les cellules saines et les cellules cancéreuses. Pour ceux qui souhaitent sauter ces points techniques, veuillez passer à la sous-rubrique suivante intitulée « Résumer les différences ».
Éviter les freins à la croissance
Les cellules normales sont contrôlées par des suppresseurs de croissance (tumeurs). Il existe trois principaux types de gènes suppresseurs de tumeurs qui codent pour des protéines qui suppriment la croissance.
L’un d’eux indique aux cellules de ralentir et d’arrêter leur division. Un type est responsable de la fixation des changements dans les cellules endommagées. Le troisième type est responsable de l’apoptose mentionnée ci-dessus. Les mutations qui entraînent l’inactivation de ces gènes suppresseurs de tumeurs permettent aux cellules cancéreuses de se développer sans être contrôlées.
Invasiveness
Les cellules normales écoutent les signaux des cellules voisines et cessent de croître lorsqu’elles empiètent sur les tissus voisins (ce qu’on appelle l’inhibition du contact). Les cellules cancéreuses ignorent ces cellules et envahissent les tissus avoisinants.
Les tumeurs bénignes (non cancéreuses) ont une capsule fibreuse. Elles peuvent pousser contre les tissus voisins, mais elles n’envahissent pas les autres tissus et ne s’y mêlent pas.
Les cellules cancéreuses, en revanche, ne respectent pas les limites et envahissent les tissus. Il en résulte les projections en forme de doigts que l’on observe souvent sur les scanners radiologiques des tumeurs cancéreuses. Le mot cancer, en fait, vient du mot latin crabe utilisé pour décrire l’invasion des cancers par le crabe dans les tissus voisins.
Source d’énergie
Les cellules normales obtiennent la plupart de leur énergie (sous la forme d’une molécule appelée ATP) par un processus appelé cycle de Krebs, et seulement une petite quantité de leur énergie par un processus différent appelé glycolyse.
De nombreux types de cellules cancéreuses produisent leur énergie par glycolyse malgré la présence d’oxygène
(phénomène de Warburg). Le raisonnement qui sous-tend l’oxygénothérapie hyperbare est donc erroné. Parfois, l’oxygène hyperbare peut induire une croissance du cancer.
Mortalité/Immortalité
Les cellules normales sont mortelles, c’est-à-dire qu’elles ont une durée de vie. Les cellules ne sont pas conçues pour vivre éternellement, et tout comme les humains dans lesquels elles sont présentes, les cellules vieillissent. Les chercheurs commencent à s’intéresser au rôle des télomères, des structures qui maintiennent l’ADN ensemble à l’extrémité des chromosomes, dans le cancer.
L’une des limites à la croissance des cellules normales est la longueur des télomères. Chaque fois qu’une cellule se divise, les télomères deviennent plus courts. Lorsque les télomères deviennent trop courts, une cellule ne peut plus se diviser et la cellule meurt.
Les cellules cancéreuses ont trouvé un moyen de renouveler les télomères afin qu’ils puissent continuer à se diviser. Une enzyme appelée télomérase travaille à allonger les télomères afin que la cellule puisse se diviser indéfiniment, devenant ainsi immortelle.
Capacité à se « cacher
Beaucoup de gens se demandent pourquoi le cancer peut réapparaître des années, et parfois des décennies après qu’il semble avoir disparu (en particulier dans le cas de tumeurs telles que les cancers du sein à récepteurs d’œstrogènes positifs). Il existe plusieurs théories sur les raisons pour lesquelles les cancers peuvent réapparaître.
En général, on pense qu’il existe une hiérarchie des cellules cancéreuses, certaines cellules (cellules souches cancéreuses) ayant la capacité de résister au traitement et de rester en sommeil. Il s’agit d’un domaine de recherche actif et extrêmement important.
Instabilité génomique
Les cellules normales ont un ADN normal et un nombre normal de chromosomes. Les cellules cancéreuses ont souvent un nombre anormal de chromosomes et l’ADN devient de plus en plus anormal à mesure qu’il développe une multitude de mutations.
Certaines de ces mutations sont des mutations motrices, c’est-à-dire qu’elles entraînent la transformation de la cellule en cellule cancéreuse. Beaucoup de ces mutations sont des mutations de passagers, ce qui signifie qu’elles n’ont pas de fonction directe pour la cellule cancéreuse.
Pour certains cancers, la détermination des mutations du conducteur (profilage moléculaire ou test génétique) permet aux médecins d’utiliser des médicaments ciblés qui visent spécifiquement la croissance du cancer.
Le développement de thérapies ciblées telles que les inhibiteurs de l’EGFR pour les cancers présentant des mutations de l’EGFR est l’un des domaines de traitement du cancer qui connaît la croissance et les progrès les plus rapides.
Comment une cellule devient cancéreuse
Comme indiqué plus haut, il existe de nombreuses différences entre les cellules normales et les cellules cancéreuses. Il convient également de noter le nombre de « points de contrôle » qu’il faut contourner pour qu’une cellule devienne cancéreuse :
- La cellule doit disposer de facteurs de croissance qui l’incitent à se développer même lorsque la croissance n’est pas nécessaire.
- Les cellules doivent échapper aux protéines qui les poussent à arrêter leur croissance et à mourir lorsqu’elles deviennent anormales.
- La cellule doit échapper aux signaux des autres cellules,
- Les cellules ont besoin de perdre la « viscosité » normale (molécules d’adhésion) que les cellules normales produisent.
Dans l’ensemble, il est très difficile pour une cellule normale de devenir cancéreuse, ce qui peut paraître surprenant si l’on considère qu’une personne sur trois développera un cancer au cours de sa vie.
L’explication est que dans un corps normal, environ trois milliards de cellules se divisent chaque jour. Les « accidents » dans la reproduction des cellules causés par l’hérédité ou les agents cancérigènes présents dans l’environnement au cours de l’une de ces divisions peuvent créer une cellule qui, à la suite de nouvelles mutations, peut se transformer en cellule cancéreuse.
Comme indiqué ci-dessus, il existe de nombreuses différences entre les cellules cancéreuses et les cellules normales qui composent les tumeurs bénignes ou malignes. En outre, les tumeurs contenant des cellules cancéreuses ou des cellules normales peuvent se comporter de différentes manières dans l’organisme.
Différences entre une tumeur maligne et une tumeur bénigne
Le concept de cellules souches cancéreuses
Après avoir discuté de ces nombreuses différences entre les cellules cancéreuses et les cellules normales, vous vous demandez peut-être s’il existe des différences entre les cellules cancéreuses elles-mêmes. Le fait qu’il puisse y avoir une hiérarchie des cellules cancéreuses – certaines ayant des fonctions différentes des autres – est à la base des discussions sur les cellules souches cancéreuses, comme nous l’avons vu plus haut.
Nous ne comprenons toujours pas comment les cellules cancéreuses peuvent apparemment se cacher pendant des années ou des décennies, puis réapparaître. Certains pensent que les « généraux » de la hiérarchie des cellules cancéreuses appelées cellules souches cancéreuses peuvent être plus résistants aux traitements et avoir la capacité de rester en sommeil lorsque d’autres cellules cancéreuses du soldat sont éliminées par des traitements tels que la chimiothérapie.
Bien que nous traitions actuellement toutes les cellules cancéreuses d’une tumeur comme étant identiques, il est probable qu’à l’avenir les traitements prendront davantage en considération certaines des différences entre les cellules cancéreuses d’une tumeur individuelle.
Beaucoup de gens deviennent frustrés et se demandent pourquoi nous n’avons pas encore trouvé le moyen d’arrêter tous les cancers sur leur route. La compréhension des nombreux changements qu’une cellule subit au cours de son processus de transformation en cellule cancéreuse peut aider à expliquer une partie de la complexité. Il n’y a pas une seule étape, mais plutôt plusieurs, qui sont actuellement abordées de différentes manières.
En outre, le cancer n’est pas une maladie unique, mais plutôt des centaines de maladies différentes. Et même deux cancers qui sont identiques en termes de type et de stade peuvent se comporter de manière très différente. S’il y avait 200 personnes ayant le même type et le même stade de cancer dans une pièce, elles auraient 200 cancers différents d’un point de vue moléculaire.
Il est toutefois utile de savoir qu’à mesure que nous en apprenons davantage sur ce qui fait qu’une cellule cancéreuse est une cellule cancéreuse, nous comprenons mieux comment empêcher cette cellule de se reproduire, et peut-être même de faire la transition pour devenir une cellule cancéreuse au départ.
Des progrès ont déjà été réalisés dans ce domaine, grâce à la mise au point de thérapies ciblées qui font la distinction entre les cellules cancéreuses et les cellules normales dans leur mécanisme.
Et la recherche sur l’immunothérapie est tout aussi passionnante, car nous trouvons des moyens de « stimuler » notre propre système immunitaire pour qu’il fasse ce qu’il sait déjà faire – trouver les cellules cancéreuses et les éliminer.
La découverte des moyens par lesquels les cellules cancéreuses se « déguisent » et se dissimulent a permis d’améliorer les traitements et, plus rarement, d’obtenir des rémissions complètes pour certaines personnes atteintes des tumeurs solides les plus avancées.
Comment le cancer se propage-t-il à d’autres parties du corps ?