Les experts de Roswell Park utilisent le séquençage génétique pour quantifier le risque de cancer de la peau bien avant que les dommages ne soient visibles

BUFFALO, NY — Une étude menée par une équipe du Roswell Park Comprehensive Cancer Center jette un nouvel éclairage sur l'effet cancérigène de l'exposition aux rayons ultraviolets (UV), jetant ainsi les bases d'améliorations dans la stratification des risques de cancer de la peau et dans sa prévention. Dans une étude publié aujourd'hui dans la revue Science Advances, l’équipe détaille une méthode permettant de mesurer l’abondance des changements précoces liés au cancer dans les tissus cutanés bien avant que les dommages ne deviennent visibles à l’œil nu.

Avec plus de 5 millions de cas diagnostiqués chaque année aux États-Unis, les cancers cutanés non mélanocytaires sont les tumeurs malignes humaines les plus courantes. Bien que ces cancers cutanés soient fréquents dans les zones cutanées exposées au soleil et soient principalement causés par des dommages solaires cumulatifs à long terme, il n'existe actuellement aucune technique clinique permettant de mesurer ces dommages précoces.

Dirigé par une équipe multidisciplinaire des départements de dermatologie, de biostatistique et de bioinformatique et de pharmacologie et thérapeutique de Roswell Park — Lei Wei, Ph. D., Barbara Foster, Ph. D., Wendy Huss, Ph. D. et Gyorgy Paragh, docteur en médecine et titulaire d'un doctorat — cette étude, la première du genre, a utilisé une approche de médecine de précision, axée sur le séquençage ultra-profond de l’ADN, pour comparer systématiquement les mutations clonales entre les zones cutanées exposées et non exposées au soleil.

« Nous montrons que le séquençage ultra-profond ciblé d’échantillons d’ADN cutané est un outil qui permet d’identifier efficacement les lésions cutanées cumulatives potentiellement cancérigènes avant l’apparition de changements cutanés visibles », explique le Dr Paragh, dermatologue, co-président par intérim du département de dermatologie et professeur adjoint d’oncologie à Roswell Park et co-auteur principal de la nouvelle étude. « Nos travaux montrent que l’exposition solaire de la peau conduit à des schémas spécifiques de mutations induites par les UV. Nous avons également montré que la charge des mutations pouvait être déterminée à partir de petits échantillons de peau cliniquement pertinents et que ces informations pouvaient être combinées de manière cliniquement significative pour comparer les niveaux de mutation cutanée individuels. »

Les chercheurs décrivent un pipeline bioinformatique pour caractériser avec précision ces mutations à basse fréquence.

« Nos travaux confirment non seulement l’existence de groupes microscopiques de cellules dans la peau normale présentant des altérations de l’ADN, mais nous ont également permis de découvrir les différences systématiques entre les mutations causées par les UV et celles causées par le vieillissement ou d’autres facteurs environnementaux », rapporte le Dr Wei, co-auteur principal et co-correspondant de l’étude, qui est professeur associé d’oncologie au département de biostatistique et de bioinformatique et codirecteur du centre de ressources de bioinformatique de Roswell Park. « Les mutations induites par les UV se produisent souvent dans des sites spécifiques ou « points chauds » des gènes humains et, curieusement, certains de ces sites sont rarement mutés sur la peau non exposée au soleil, même avec le vieillissement ou d’autres facteurs. »

L'équipe a découvert plusieurs autres modèles concernant les mutations induites par les UV. Ils signalent que ces mutations ont tendance à entraîner des changements de gènes qui modifient la fonction des protéines et sont associées à des contextes spécifiques de séquence d'ADN, et que les clones porteurs de ces mutations sont généralement plus grands dans les zones cutanées exposées au soleil que dans les zones non exposées au soleil.

Les chercheurs ont noté que bon nombre de leurs résultats étaient inattendus. Ils ont par exemple signalé une grande quantité de mutations de fond à basse fréquence dans les zones exposées au soleil et dans celles qui ne l'étaient pas. Et bien que l'existence de points chauds de mutation ait déjà été établie, cette étude a révélé que plus d'un tiers des différences entre les mutations dans les zones exposées au soleil et dans celles qui ne l'étaient pas étaient dues à des mutations dans seulement six codons.

Une autre découverte inédite a été l’existence de régions génomiques « exemptes de mutation » dans la peau non exposée au soleil. Ces zones génomiques, qui ne sont jamais mutées dans les clones détectables au cours du vieillissement cutané, peuvent perdre leur statut d’exemptes de mutation lorsqu’elles sont exposées au soleil. Des recherches plus approfondies sont nécessaires pour comprendre pleinement les mécanismes à l’origine de cette observation, notent les auteurs.

« Sur la base de ces travaux, nous poursuivons d’autres études qui utiliseront la détection des mutations pour évaluer le risque de cancer de la peau des décennies avant l’apparition des cancers », explique le Dr Paragh. « Nous avons l’intention d’utiliser ces résultats préliminaires pour améliorer de manière globale la prévention du cancer de la peau en identifiant mieux les personnes à risque, en améliorant les stratégies de traitement précoce et en développant de meilleurs outils pour évaluer l’efficacité des techniques de protection solaire. »

Un autre contributeur clé à cette recherche est Dr. Sean Christensen, Ph. D., de la faculté de médecine de Yale, co-premier auteur de la nouvelle étude.

Ce travail a été financé principalement par de généreux dons au Roswell Park. Des fonds supplémentaires ont été octroyés par deux subventions des National Institutes of Health (numéros de projet P30CA016056 et U24ES026465) et par une bourse de développement de carrière de la Dermatology Foundation.

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Le Roswell Park Comprehensive Cancer Center est une communauté unie par la volonté d'éliminer l'emprise du cancer sur l'humanité en dévoilant ses secrets grâce à des approches personnalisées et en libérant le pouvoir de guérison de l'espoir. Fondé par le Dr Roswell Park en 1898, il s'agit du seul centre de cancérologie complet désigné par le National Cancer Institute dans le nord de l'État de New York. Pour en savoir plus, consultez le site www.roswellpark.org, ou contactez-nous au 1-800-ROSWELL (1-800-767-9355) ou ASKRoswell@RoswellPark.org.