Comment les éléphants évitent-ils le cancer ?
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Les éléphants peuvent éviter le cancer parce qu’ils ont plusieurs copies d’un gène qui combat les cellules cancéreuses.
Les éléphants ont évolué pour avoir des copies supplémentaires d’un gène qui combat les cellules cancéreuses selon 2 études indépendantes. On a enfin une explication sur les raisons pour lesquelles ces animaux développent rarement le cancer. Pourquoi les éléphants n’ont-ils quasiment pas le cancer ? C’est une énigme qui a été posée par Richard Peto de l’université d’Oxford en 1970. Peto avait noté qu’en général, il n’y a pas de lien entre le taux du cancer et la taille ou l’âge des animaux. Et c’était surprenant. Les cellules, des animaux de grande taille ou ceux qui sont très âgés, auraient dû se diviser à une fréquence bien plus grande que les petits animaux ou ceux qui sont jeunes. Et cette multiplication des cellules aurait dû les prédisposer au cancer. Peto a suggéré qu’il y a un mécanisme biologique interne qui protège les cellules lorsqu’elles se divisent et s’étendent.
On a trouvé au moins une solution à ce paradoxe de Peto selon 2 papiers qui ont été publiés cette semaine. Les éléphants ont 20 copies d’un gène appelé p53 (le nom exact est TP53) dans leur génome tandis que les humains et les autres mammifères possèdent ce gène en un seul exemplaire. Et ce gène est connu pour être un suppresseur de tumeur et il entre en action lorsque les cellules souffrent d’un dommage ADN en produisant la protéine p53 qui va réparer le dommage ou tuer la cellule.
Le conte de l’éléphant qui ne craignait pas le cancer
La découverte du rôle du TP53 a pris plusieurs années. Joshua Schiffman, un pédiatre oncologue et scientifique à l’université de l’Utah, a entendu parler du paradoxe de Peto il y a 3 ans dans une conférence. Dans cette conférence, Carlo Maley, un biologiste évolutionnaire de l’université de l’Arizona, avait révélé qu’il avait trouvé plusieurs copies du TP53 dans le génome de l’éléphant africain.
Schiffman est spécialisé dans le traitement des enfants qui n’ont pas 1 des 2 allèles du gène TP53. Et cette lacune provoque le cancer chez ces enfants. Après la conférence de Maley, Schiffman s’est demandé si les éléphants possédaient des mécanismes biologiques qui auraient permis d’aider ces enfants. Il a fait équipe avec Maley, qui n’a pas encore publié ses travaux, et il a demandé aux gardiens des éléphants du zoo de Salt Lake City s’ils pouvaient prendre quelques échantillons du sang d’éléphant pour découvrir le fonctionnement de la protéine p53 dans les globules blancs de ces mammifères.
Dans le même temps, à la moitié de 2012, Vincent Lynch, un généticien évolutionnaire à l’université de Chicago, se préparait pour une conférence sur le paradoxe de Peto et il se posait aussi sur les questions concernant ce mécanisme. Avant la conférence, j’ai cherché le p53 dans le génome de l’éléphant et j’ai trouvé 20 copies selon ce chercheur. Les équipes de Schiffman et de Lynch ont publié indépendamment leurs travaux. La découverte de Schiffman dans le Journal of the American Medical Association (http://dx.doi.org/10.1001/jama.2015.13134) et Lynch l’a publié dans le site de pré-publication bioRxiv.org [cite]10.1101/028522[/cite], mais ces travaux sont aussi évalués pour la revue eLife.
En utilisant des données d’autopsie de 36 mammifères provenant de zoo allant de souris jusqu’aux éléphants, l’équipe de Schiffman n’a trouvé aucun lien entre la taille du corps et le taux de cancer. Actuellement, on estime que seuls 3 % des éléphants peuvent avoir le cancer. Les chercheurs ont trouvé que les éléphants produisaient des copies supplémentaires de la protéine p53 et que les cellules sanguines de l’éléphant sont très sensibles au dommage de l’ADN provenant d’une radiation ionisante. Les cellules des animaux possèdent un processus d’auto-destruction appelé apoptose afin de proposer une réponse plus agressive au dommage ADN par rapport aux humains. Schiffman suggère que plutôt de réparer le dommage ADN, les cellules compromises de l’éléphant se tuent elles-mêmes pour tuer la tumeur dans l’oeuf. C’est une solution brillante au paradoxe de Peto selon Schiffman.
Une protection contre le cancer qui est également présente dans les mammouths
L’équipe de Lynch, qui travaille avec les cellules de la peau de l’éléphant asiatique et africain du zoo de San Diego, a trouvé des résultats similaires. Elle a aussi trouvé une douzaine de copies du TP53 dans 2 espèces disparues de mammouth, mais une seule copie sur des lamantins et des damans qui sont des animaux proches de l’éléphant. Lynch pense que les copies supplémentaires ont évolué à mesure que les éléphants ont grandi en taille. Mais il pense qu’il y a d’autres mécanismes biologiques qui luttent contre le cancer.
Mel Greaves, un biologiste en cancer de l’Institute for Cancer Research à Londres, estime que le TP53 ne peut pas être la seule explication. Quand des animaux deviennent plus grands, ils deviennent aussi plus lents et cela ralentit leur métabolisme et la fréquence de la division de leurs cellules. Et des mécanismes de protection doivent stopper le cancer dans n’importe quelle condition. Est-ce que les nombreuses copies du TP53 peuvent protéger les éléphants contre le cancer s’ils fumaient ou s’ils avaient un mauvais régime alimentaire ? J’en doute fort.
Oui mais honnêtement les éléphants mangent plus sainement que nous, ne picolent pas, ne fument, ne sont pas dans les odeurs des villes, donc encore heureux qu’ils meurent moins de cancer que nous..