mutations génétiques
Les Mutations sont des changements anormaux dans l’ADN d’un gène. Les éléments constitutifs de L’ADN sont appelés bases. La séquence des bases détermine le gène et sa fonction. Les Mutations impliquent des changements dans la disposition des bases qui composent un gène. Même un changement dans une seule base parmi les milliers de bases qui composent un gène peut avoir un effet majeur.
une mutation génétique peut affecter la cellule de plusieurs façons. Certaines mutations empêchent une protéine d’être fabriquée., D’autres peuvent changer la protéine qui est faite de sorte qu’elle ne fonctionne plus comme elle le devrait ou qu’elle ne fonctionne même pas du tout. Certaines mutations peuvent provoquer l’activation d’un gène et produire plus de protéines que d’habitude. Certaines mutations n’ont pas d’effet notable, mais d’autres peuvent conduire à une maladie. Par exemple, une certaine mutation dans le gène de l’hémoglobine provoque la drépanocytose.
Les cellules deviennent des cellules cancéreuses en grande partie à cause de mutations dans leurs gènes. Souvent, de nombreuses mutations sont nécessaires avant qu’une cellule devient une cellule cancéreuse., Les mutations peuvent affecter différents gènes qui contrôlent la croissance et la division des cellules. Certains de ces gènes sont appelés gènes suppresseurs de tumeurs. Les Mutations peuvent également faire en sorte que certains gènes normaux deviennent des gènes cancérigènes connus sous le nom d’oncogènes (les oncogènes et les gènes suppresseurs de tumeur sont discutés plus en détail plus tard).
nous avons 2 copies de la plupart des gènes, une de chaque chromosome dans une paire. Pour qu’un gène cesse de fonctionner complètement et mène potentiellement au cancer, les deux copies doivent être « assommées” avec des mutations. Cela signifie que pour la plupart des gènes, il faut 2 mutations pour que ce gène cesse de fonctionner complètement.,
types de mutations
il existe 2 grands types de mutations génétiques, héritées et acquises:
une mutation génétique héréditaire est présente dans l’ovule ou le sperme qui a formé l’enfant. Une fois l’ovule fécondé par le sperme, il a créé une cellule appelée zygote qui s’est ensuite divisée pour créer un fœtus (qui est devenu un bébé). Puisque toutes les cellules du corps proviennent de cette première cellule, ce type de mutation est présent dans toutes les cellules du corps (y compris certains ovules ou spermatozoïdes) et peut donc être transmis à la génération suivante., Ce type de mutation est également appelé lignée germinale (car les cellules qui se développent en ovules et en spermatozoïdes sont appelées cellules germinales) ou héréditaire. On pense que les mutations héréditaires sont une cause directe de seulement une petite fraction des cancers.
une mutation acquise n’est pas présente dans le zygote, mais est acquise quelque temps plus tard dans la vie. Il se produit dans une cellule, puis est transmis à toutes les nouvelles cellules qui sont les descendants de cette cellule. Ce type de mutation n’est pas présent dans l’ovule ou le sperme qui a formé le fœtus, il ne peut donc pas être transmis à la génération suivante., Les mutations acquises sont beaucoup plus fréquentes que les mutations héréditaires. La plupart des cancers sont causés par des mutations acquises. Ce type de mutation est également appelé sporadique, ou somatique.
Mutations et cancer
Les Experts s’accordent à dire qu’il faut plus d’une mutation dans une cellule pour que le cancer se produise. Quand quelqu’un a hérité d’une copie anormale d’un gène, cependant, leurs cellules commencent déjà avec une mutation. Cela rend d’autant plus facile (et plus rapide) que suffisamment de mutations s’accumulent pour qu’une cellule devienne cancéreuse., C’est pourquoi les cancers hérités ont tendance à survenir plus tôt dans la vie que les cancers du même type qui ne sont pas hérités.
même si vous êtes né avec des gènes sains, certains d’entre eux peuvent être modifiés (mutés) au cours de votre vie. Ces mutations acquises provoquent la plupart des cas de cancer. Certaines mutations acquises peuvent être causées par des choses auxquelles nous sommes exposés dans notre environnement, y compris la fumée de cigarette, les radiations, les hormones et l’alimentation. D’autres mutations n’ont pas de cause claire et semblent se produire au hasard lorsque les cellules se divisent., Pour qu’une cellule se divise pour faire 2 nouvelles cellules, elle doit copier tout son ADN. Avec autant D’ADN, des erreurs sont parfois commises dans la nouvelle copie (comme les fautes de frappe). Cela conduit à des modifications de l’ADN (mutations). Chaque fois qu’une cellule se divise, c’est une autre occasion pour des mutations de se produire. Le nombre de mutations génétiques s’accumule au fil du temps, ce qui explique pourquoi nous avons un risque plus élevé de cancer en vieillissant.
Il est important de réaliser que les mutations génétiques se produisent dans nos cellules, tout le temps. Généralement, la cellule détecte le changement et le répare., Si elle ne peut pas être réparée, la cellule recevra un signal lui indiquant de mourir dans un processus appelé apoptose. Mais si la cellule ne meurt pas et que la mutation n’est pas réparée, cela peut conduire à un cancer. Ceci est plus probable si la mutation affecte un gène impliqué dans la division cellulaire ou un gène qui provoque normalement la mort d’une cellule défectueuse.
Certaines personnes ont un risque élevé de développer un cancer parce qu’ils ont hérité des mutations dans certains gènes. Pour en savoir plus à ce sujet, voir Syndromes de Cancer familial.,
pénétrance
pour les gènes dominants et les mutations, le terme pénétrance est utilisé pour indiquer la proportion de ceux porteurs d’une mutation qui auront le trait, le syndrome ou la maladie. Si toutes les personnes qui héritent de la mutation ont la maladie, on parle de pénétrance complète. Si toutes les personnes atteintes de la mutation ne contractent pas la maladie, on parle de pénétrance incomplète. En général, les mutations héréditaires menant au cancer ont une pénétrance incomplète, ce qui signifie que toutes les personnes atteintes de la mutation ne contracteront pas le cancer., C’est en partie parce que bien que la personne ait une mutation dans une copie du gène, elle doit acquérir au moins une mutation supplémentaire pour que le gène cesse complètement de fonctionner et que le cancer se produise. Puisque tout le monde n’obtient pas la deuxième mutation, tout le monde n’obtient pas le cancer. La pénétrance incomplète peut également être due au fait que même si la mutation fait en sorte qu’un gène ne fonctionne pas, d’autres facteurs peuvent être nécessaires pour que le cancer commence.
pénétrance élevée ou faible
Les mutations génétiques peuvent entraîner des changements importants dans la fonction d’un gène., Ils peuvent même faire en sorte que cette copie du gène cesse complètement de fonctionner. Lorsqu’une mutation héréditaire a un effet suffisamment important sur la fonction d’un gène pour provoquer une maladie ou un problème notable chez la plupart des personnes qui en sont atteintes, cette mutation est appelée « pénétrance élevée. »
des mutations à forte pénétrance dans les gènes de susceptibilité au cancer peuvent conduire de nombreuses personnes dans une famille à contracter certains types de cancers-un syndrome de cancer familial. On pense que ceux-ci causent seulement une petite fraction des cancers qui courent dans une famille., Par exemple, seulement environ 1/5 du cancer du sein qui sévit dans les familles serait causé par des mutations à forte pénétrance dans des gènes comme BRCA1 et BRCA2.
certaines mutations héréditaires, cependant, ne semblent pas affecter beaucoup la fonction des gènes et ne causent pas souvent de problèmes évidents. Ces mutations sont appelées » faible pénétrance. »Les mutations à faible pénétrance peuvent affecter le risque de cancer par des effets subtils sur des facteurs tels que les niveaux d’hormones, le métabolisme ou d’autres éléments qui interagissent avec les facteurs de risque de cancer., On pense que les mutations à faible pénétrance, ainsi que les variants génétiques (discutés ci-dessous) sont responsables de la plupart des risques de cancer qui courent dans les familles.
variants de gènes
Les gens peuvent également avoir différentes versions de gènes qui ne sont pas des mutations. Les différences communes dans les gènes sont appelées variantes. Ces versions sont héritées et sont présentes dans chaque cellule du corps. Le type le plus commun de variante de gène implique un changement dans une seule base (nucléotide) d’un gène. Ceux-ci sont appelés polymorphismes nucléotidiques simples (SNPs, prononcé « snips”)., On estime qu’il y a des millions de SNP dans l’ADN de chaque personne.
d’Autres types de variantes sont moins fréquentes. De nombreux gènes contiennent des séquences de bases qui sont répétées encore et encore. Un type commun de variante implique une modification du nombre de ces répétitions.
certaines variantes n’ont aucun effet apparent sur la fonction du gène. D’autres ont tendance à influencer la fonction des gènes de manière subtile, comme les rendre légèrement plus ou moins actifs. Ces changements ne causent pas le cancer directement, mais peuvent rendre quelqu’un plus susceptible de contracter le cancer en affectant des choses comme les niveaux d’hormones et le métabolisme., Par exemple, certaines variantes génétiques affectent les niveaux d’œstrogène et de progestérone, ce qui peut affecter le risque de cancers du sein et de l’endomètre. D’autres peuvent affecter la décomposition des toxines dans la fumée de cigarette, ce qui rend une personne plus susceptible de contracter des cancers du poumon et d’autres cancers.
Les variants génétiques peuvent également jouer un rôle dans les maladies qui ont un impact sur le risque de cancer, comme le diabète et l’obésité.
Les Variants et les mutations à faible pénétrance peuvent être similaires. La principale différence entre les deux est la façon dont ils sont communs. Les Mutations sont rares, tandis que les variantes de gènes sont plus courantes.,
cependant, étant donné que ces variantes sont courantes et que quelqu’un peut en avoir beaucoup, leur effet peut s’additionner. Des études ont montré que ces variants peuvent influencer le risque de cancer et, avec des mutations à faible pénétrance, ils peuvent représenter une grande partie du risque de cancer qui court dans les familles.
autres façons dont les cellules modifient les gènes et l’activité des gènes
bien que toutes les cellules de votre corps contiennent les mêmes gènes (et ADN), des gènes différents sont actifs dans certaines cellules que dans d’autres. Même dans une certaine cellule, certains gènes sont actifs à certains moments et inactifs à d’autres., L’activation et la désactivation des gènes dans ce cas ne sont pas basées sur des changements dans la séquence D’ADN (comme des mutations), mais par d’autres moyens appelés changements épigénétiques.
méthylation de L’ADN: dans ce type de changement épigénétique, une molécule appelée groupe méthyle est attachée à certains nucléotides. Cela modifie la structure de l’ADN de sorte que le gène ne peut pas démarrer le processus de fabrication de la protéine pour laquelle il code (ce processus est appelé transcription). Cela désactive fondamentalement le gène., Chez certaines personnes ayant une mutation dans une copie d’un gène de susceptibilité au cancer, l’autre copie du gène devient inactive non pas par mutation, mais par méthylation.
modification des histones: les Chromosomes sont constitués d’ADN enroulé autour de protéines appelées histones. Les protéines histones peuvent être modifiées en ajoutant (ou en soustrayant) quelque chose appelé groupe acétyle. L’ajout de groupes acétyle (acétylation) peut activer (activer) cette partie du chromosome, tout en les enlevant (désacétylation) peut le désactiver (désactiver). La méthylation est également utilisée pour activer et désactiver des parties des chromosomes., Les protéines histones peuvent également être modifiées en ajoutant ou en soustrayant des groupes méthyle (méthylation et déméthylation). Bien que la modification anormale des histones ne soit pas connue pour causer le cancer, les médicaments qui modifient les modifications des histones peuvent aider dans le traitement du cancer en activant des gènes qui aident à contrôler la croissance et la division des cellules.
interférence ARN: L’ARN (acide ribonucléique) est important à l’intérieur des cellules comme étape intermédiaire qui permet aux gènes de coder pour les protéines. Mais certaines petites formes d’ARN peuvent interférer avec l’expression des gènes en se fixant à d’autres morceaux d’ARN, ou même en affectant les histones ou L’ADN lui-même., Des médicaments sont en cours de développement qui affectent les gènes anormaux dans les cellules cancéreuses par interférence ARN.