Des virus anciens cachés dans votre génome pourraient ouvrir une nouvelle voie dans la lutte contre le cancer

Tissu d’un sarcome d’Ewing observé au microscope. Nephron/Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0).

Environ la moitié de votre génome est constituée de vestiges de virus anciens qui se sont introduits dans les ovules et les spermatozoïdes de vos ancêtres et qui se sont transmis de génération en génération. 

Bien que bon nombre de ces vestiges viraux restent aujourd’hui inactifs dans nos cellules, de nouvelles données suggèrent qu’ils peuvent devenir actifs aux premiers stades du développement du cancer et que les cibler pourrait constituer une nouvelle approche puissante pour lutter contre le cancer, voire le prévenir. 

Laszlo Radvanyi, Ph. D., scientifique principal à L’Hôpital d’Ottawa et professeur à l’Université d’Ottawa, étudie depuis plus de 20 ans l’ADN viral ancien présent dans nos génomes que l’on appelle des rétro-éléments endogènes. 
Dans une nouvelle étude publiée dans Cell Reports, M. Radvanyi et ses collègues, dont Valentina Evdokimova, Ph. D., ont étudié cet ADN viral dans des tumeurs d’un cancer pédiatrique agressif appelé sarcome d’Ewing. Ils montrent que cet ADN y est très actif, qu’il produit des fragments des virus d’origine et qu’il les propage aux cellules voisines et dans tout l’organisme. 

Ils montrent également que les médicaments mis au point pour lutter contre le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) peuvent être utilisés pour neutraliser ces virus anciens, ce qui laisse entrevoir une nouvelle approche possible dans la lutte contre le cancer. 
 

Laszlo Radvanyi

« Depuis des décennies, nous avons considéré ces anciens éléments viraux comme des vestiges passifs présents dans notre ADN, explique M. Radvanyi. Nous découvrons aujourd’hui qu’ils peuvent influencer activement la façon dont les cancers se développent, interagissent avec le système immunitaire et communiquent dans tout l’organisme. »

Pourquoi les virus anciens redeviennent-ils actifs dans les cellules cancéreuses et quel est leur impact? 

Les cellules cancéreuses ont généralement de multiples mutations génétiques leur permettant de se multiplier de manière incontrôlée, d’échapper au système immunitaire et d’activer des gènes qui seraient normalement inactifs. Dans cet environnement chaotique, l’ADN viral ancien intégré au génome d’une cellule cancéreuse peut s’activer et produire des fragments du virus d’origine (ARN et protéines).

Comme l’explique M. Radvanyi, ces fragments viraux sont une arme à double tranchant : 

« Au départ, le système immunitaire de l’organisme reconnaît et attaque ces fragments viraux anciens réactivés, ainsi que les cellules cancéreuses qui les produisent, explique-t-il. À première vue, cela semble être une bonne chose, mais le problème, c’est que ce phénomène persiste de manière incontrôlable, provoquant un état d’“inflammation chronique”, pour ainsi dire, qui s’apparente à une guerre sans fin. » 

Dans cet état, le système immunitaire continue d’envoyer des cellules attaquantes vers la tumeur, tout en y envoyant également des cellules réparatrices qui considèrent la tumeur comme une blessure à soigner. Au bout d’un certain temps, les cellules attaquantes finissent par s’épuiser, et la tumeur apprend à tirer parti des cellules réparatrices et d’un apport sanguin amélioré pour se développer encore plus rapidement. 

« Paradoxalement, l’inflammation qui était censée combattre le cancer envoie des signaux qui aident le cancer à survivre et à se développer plus rapidement », explique M. Radvanyi.

L’équipe de M. Radvanyi et d’autres chercheurs ont également découvert que les tumeurs peuvent disséminer des fragments de ces virus anciens dans tout l’organisme sous forme de minuscules bulles appelées vésicules extracellulaires, provoquant ainsi une inflammation plus étendue et potentiellement le développement d’autres tumeurs. 

Tissu d’un sarcome d’Ewing observé au microscope. Nephron/Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0).

Tissu d’un sarcome d’Ewing observé au microscope. De nouvelles recherches indiquent que l’ADN viral ancien intégré à notre génome pourrait jouer un rôle important dans le développement et la progression de ce cancer. Photo : Nephron/Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0).

Qu’est-ce que cela veut dire pour le traitement du cancer?

Les chercheurs tentent toujours de comprendre comment cette réactivation de fragments viraux anciens affecte les cellules cancéreuses et comment elle peut être exploitée. La réponse variera probablement selon le type de cancer et la réponse immunitaire de chaque individu. 

Les nouvelles recherches de M. Radvanyi suggèrent que, dans le cas du sarcome d’Ewing, les virus anciens font plus de mal que de bien et que leur inactivation pourrait contribuer à lutter contre le cancer. Le travail de son équipe montre également que des médicaments initialement mis au point pour traiter le VIH (les inhibiteurs de la transcriptase inverse) peuvent neutraliser des virus anciens dans des modèles de laboratoire du sarcome d’Ewing. 

Dans le cadre d’un projet parallèle, l’équipe de M. Radvanyi a également montré que les inhibiteurs de la transcriptase inverse peuvent freiner le développement précoce du cancer dans un modèle murin de cancer du sein spontané ayant des vestiges viraux anciens similaires. 

D’autres équipes ont abouti à des résultats similaires dans des études sur le cancer colorectal, et un essai clinique de phase précoce portant sur un médicament contre le VIH a donné des résultats prometteurs chez des personnes atteintes de ce cancer.

« Depuis des décennies, nous avons considéré ces anciens éléments viraux comme des vestiges passifs présents dans notre ADN, explique M. Radvanyi. Nous découvrons aujourd’hui qu’ils peuvent influencer activement la façon dont les cancers se développent, interagissent avec le système immunitaire et communiquent dans tout l’organisme. Cela ouvre tout un éventail de nouvelles possibilités pour le traitement du cancer et, peut-être, d’autres maladies. »


Auteurs :

Evdokimova V, Ruzanov P, Gassmann H, Hung M, Zhang Z, Senff-Ribeiro A, Khoshgoo N, Zheng S, Pachva MC, Ringwalt EM, Cripe TP, Roberts RD, Sorensen PH, Burdach SEG, Stein LD, Radvanyi L.

Financement :

Government of Ontario (OICR Investigator Award to L. Radvanyi), Cura Placida Children’s Cancer Research Foundation, National Cancer Institute, Research Institute at Nationwide Children's Hospital, Du musst kämpfen” Wohltätigkeitsinitiative, Dr. Robert Pfleger Foundation.

En savoir plus :

L’Hôpital d’Ottawa est un centre universitaire de pointe dans le domaine de la recherche et de la santé et un hôpital d’enseignement fièrement affilié à l’Université d’Ottawa et soutenu par la Fondation de l’Hôpital d’Ottawa.