À chaque division, les cellules risquent la mutation. Et ce sont de ces dommages causés à l'ADN que naissent les cancers. Alors, comment expliquer que des animaux tels que les éléphants qui possèdent 100 fois plus de cellules que les Hommes soient aussi peu touchés par la maladie ? Des chercheurs de l'université de Chicago ont peut-être trouvé la réponse dans l'expression d'un gène zombie.

Ils ont d'abord compris que les cellules des éléphants, lorsqu'elles sont endommagées, ont tendance à mourir très rapidement. D'où un risque très faible de développer un cancer. Et c'est ensuite en comparant ce qu'il se passe chez l'éléphant et chez ses proches cousins que le mécanisme sous-jacent s'est dévoilé.

Le gène zombie LIF6 joue un rôle clé dans le processus qui aide l’éléphant à se préserver des cancers. © joeclub_ake, Pixabay, CC0 Creative Commons

Un gène qui déclenche l’apoptose

Les éléphants en effet semblent avoir trouvé le moyen - grâce à l'action du gène p53 dont ils possèdent plusieurs copies - de réactiver l'une des copies non fonctionnelles du gène leukemia inhibitory factor (LIF) incluse dans leur génome, le gène LIF6. Ce gène code pour une protéineprotéine qui s'attaque aux mitochondries des cellules endommagées et enclenche ainsi le processus menant à l'apoptoseapoptose -comprenez la mort - de ces cellules, et ce avant même qu'elles ne deviennent cancéreuses.

Les chercheurs ont pu observer le même effet protecteur chez des souris - qui ne possèdent naturellement pas de copie fonctionnelle du gène LIF6 - chez lesquelles ils avaient surexprimé le gène en question. Une piste intéressante, peut-être, pour le développement de nouveaux traitements contre le cancer chez l'Homme.

Pourquoi les éléphants n’ont-ils pas de cancer ?

Des chercheurs ont exploré les régions non codantes du génome de certains mammifèresmammifères pour mieux comprendre des maladies humaines. Chez l'éléphant, animal connu pour souffrir rarement de cancer, ils ont identifié des régions qui favorisent la réparation de l'ADN et la préventionprévention des mutations.

Article de Marie-Céline RayMarie-Céline Ray paru le 09/03/2018

Les éléphants ont rarement des cancers. Pourtant, l'éléphant d'Afrique, avec ses 7.000 kilogrammeskilogrammes, est le plus gros animal terrestre.  Il possède 100 fois plus de cellules que l'Homme et vit 60 à 70 ans. Or, à chaque fois qu'une cellule se divise, elle augmente son risque de muter et donc d'acquérir des mutations cancérogènescancérogènes. Malgré tout, il n'y a pas de lien entre la taille d'un animal et son risque de cancer. Alors pourquoi l'éléphant résiste-t-il au cancer ? Une hypothèse est qu'il évite plus de mutations.

Dans des travaux précédents, les chercheurs ont trouvé dans le génome de l'éléphant plusieurs copies du gène p53, un gène suppresseur de tumeursuppresseur de tumeur ; mais ils ne comprenaient toujours pas pourquoi l'éléphant résistait de la sorte au cancer. Parfois, au cours de l'évolution, de nouveaux phénotypesphénotypes apparaissent à cause de changements dans des régions non codantes de l’ADN.

Parfois considérées comme de l'ADN « poubelle », les régions non codantes sont plutôt pour Christopher Gregg, un des auteurs de ces travaux, « une jungle qui n'a pas été explorée ». Une équipe interdisciplinaire de l'université d’Utah s'est donc intéressée aux génomes de plusieurs animaux dans l'idée de trouver des régions associées à des problèmes de santé humaine. Leurs résultats paraissent dans la revue Cell Reports.

L'équipe s'est intéressée aux régions non codantes des génomes de différents mammifères : l'éléphant d’Afrique Loxodonta africana, les chauve-sourischauve-souris Myotis lucifugus (petite chauve-souris brune) et Eptesicus fuscus (sérotine brune), l'orque Orcinus orcaOrcinus orca, le grand dauphin Tursiops truncatusTursiops truncatus, le rat-taupe nurat-taupe nu et l'écureuilécureuil Spermophilus tridecemlineatus (spermophilespermophile rayé ou spermophile à treize bandes). Ces animaux ont été choisis pour certaines de leurs caractéristiques originales chez les mammifères : adaptation au milieu marin (présence de nageoire), aérien (présence d'ailes) ou souterrain, hibernation, grande taille... Les scientifiques cherchaient des régions du génome qui évoluaient rapidement et susceptibles de donner de nouvelles caractéristiques propres à l'espèceespèce.

La génétique expliquerait la résistance de l’éléphant au cancer

Les chercheurs ont ainsi identifié des milliers de régions d'évolution accélérée dans le génome de chaque animal. Certaines de ces régions pouvaient être responsables de traits caractéristiques de ces espèces, comme les ailes de la chauve-souris ou la taille de l'éléphant.

Dans notre génome, l’ADN « poubelle » n’est pas si inutile que cela. © vchalup, Fotolia

Chez l'éléphant, ces régions d'évolution accélérées étaient particulièrement nombreuses près de gènes qui répondent aux dommages de l'ADN. Trois gènes, FANCL, VRK2 et BCL11A, étaient associés à de nombreuses régions d'évolution accélérées. Ces gènes sont impliqués dans la réparation de l'ADN et protègent contre les mutations. Par exemple, FANCL code pour une sous-unitésous-unité d'une protéine importante pour la réparation de l'ADN. Chez l'homme, des mutations dans les gènes FANC sont responsables de l'anémie de Fanconianémie de Fanconi, une maladie génétiquemaladie génétique avec des malformations congénitalesmalformations congénitales et une prédispositionprédisposition au cancer. Les régions identifiées chez l'éléphant ont donc des homologues chez l'homme.

Grâce à ces résultats, les chercheurs ont proposé une cartographie des éléments des génomes de mammifères qui pourraient favoriser la résistance au cancer. Cette découverte permet de mettre en évidence des régions du génome potentiellement impliquées dans les cancers humains : « Les résultats sur l'éléphant ont révélé des séquences non codantes dans le génome humain qui, nous le prédisons, pourraient contrôler l'activité des gènes et réduire la formation de mutations et de cancers ».