Le cancer expliqué par l'évolution ? : LightOfEvolution

L'évolution permet de mieux comprendre le cancer  - une illustration en classe

Le cancer touche de nombreux proches de nos et élèves et parfois même certains élèves.  C'est une maladie à laquelle est attachée de lourdes angoisses et des craintes, alors que des progrès de la recherche en biosciences ont permis à la médecine d'offrir un pronostic bien plus favorable depuis40 ans. Cf. fig 1

Fig 1: les  progrès que la médecine donnent plus d'espoir actuellement. Source: ligue suisse contre le cancer.

Souvent perçue comme une entité douée d'intention malveillante, sournoise, perfide, (Bynum, 2008), l'apparition et les évolutions de la maladie lors de traitements peuvent être comprises en s'inspirant du modèle de (Hanahan & Weinberg, 2000) et en la présentant aux élèves comme la chute successive de 6 barrières (souvent appelé les hallmarks de Weinberg ici) qui nous protègent normalement (Cf. fig. 2). 
1. croissance autonome,  2. insensibilité aux signaux anti-croissance, 3. invasion tissulaire et métastases,  4. potentiel de réplication illimité, 5. angiogenèse soutenue, 6. échappe à l'apoptose. 

Fig 2: Les six barrières qui nous protègent normalement du cancer. Modèle original de Weinberg 2000 [img]. Source: Hanahan, D., & Weinberg, R. A. (2011)

Ce modèle a fait date et permis aux chercheurs de progresser dans les traitements. Il permet aussi de discuter le cancer en classe en termes de modifications génétiques et des effets sur le fonctionnement des cellules.
En utilisant les modèles explicatifs de l'évolution, il a permis aux élèves dans plusieurs classes de comprendre (au sens : être capables d'expliquer et prédire… ) de nombreuses observations (pourquoi le cancer touche plus les personnes âgées, les fumeurs, les porteurs de mutations de gènes réparateurs (BRCA), etc. ) et phénomènes (rechutes, résistances,…) et pourrait aider à dépasser les peurs, et réactions irraisonnées.

Selon le public scolaire, on peut utiliser un modèle plus complet car Hanahan & Weinberg (2011) on élargi leur modèle en 2011 encourage le lecteur à aller vérifier dans l’article d’origine :  ici

Le projet LightOfEvolution.org a été créé en décembre 2021. Il donne accès à des histoires d’évolution, à des activités à faire en ligne et/ou en classe, à des données à analyser manuellement ou à l’aide d’outils bioinformatiques, et à des liens vers les publications scientifiques.
JTS en a déjà parlé :

• Les derniers dinosaures sont au poulailler ?
• Utiliser en classe des données authentiques habillés de manière jeune et attrayante ?
• Un exemple d'évolution qui éclaire l'antiquité grecque avec les plus récentes techniques en biologie

LightOfEvolution.org propose une nouvelle histoire : l’évolution des populations de cellules cancéreuses

Nous avons mis en ligne aujourd’hui sur notre site LightOfEvolution.org une nouvelle histoire consacrée à l’évolution des populations de cellules cancéreuses. Etudier le cancer en adoptant une vision évolutive permet en effet d’apporter un nouvel éclairage sur la complexité des différents processus en jeu au sein d’une tumeur.

L’évolution des cellules cancéreuses est toutefois difficile à étudier chez les patients. Il n’est pas possible de faire des prélèvements réguliers tout au long de la maladie. La plupart des études prédisent l’évolution des tumeurs à partir de quelques échantillons prélevés ponctuellement et font appel à différents modèles et représentations qui utilisent des notions d’évolution des espèces, d’écologie et de génétique des populations !

Hétérogénéité génétique, compétition pour les nutriments, résistance aux traitements… Evolution linéaire, évolution ramifiée, évolution neutre ou évolution ponctuelle… Mieux comprendre ces processus permet d’avoir un impact sur le traitement !

Cette nouvelle histoire d’évolution et activité est à découvrir sur :

https://lightofevolution.org/cancerevolution/

https://lightofevolution.org/cancerevolution-a-vous-de-jouer/

Le site web LightOfEvolution.org a été créé en décembre 2021. Il donne accès à des histoires d’évolution, à des activités à faire en ligne et/ou en classe, à des données à analyser manuellement ou à l’aide d’outils bioinformatiques, et à des liens vers les publications scientifiques.

Les autres histoires :

• Chasse aux variants (https://lightofevolution.org/chasse-aux-variants/ & https://lightofevolution.org/chasse-aux-variants-a-vous-de-jouer/):  une histoire et des activités pour mieux comprendre l’évolution de SARS-CoV-2, les données à la disposition des chercheurs, les analyses effectuées pour suivre la pandémie (via les eaux usées par exemple) et l’impact des variants sur la biologie du virus.
• Banana split (https://lightofevolution.org/banana-split/ & https://lightofevolution.org/banana-split-a-vous-de-jouer/ & OhMyGenes.org) : nous partageons 98 % de nos gènes avec le chimpanzé et 25 % de nos gènes avec la banane. Comment faire ces calculs ? Quelles fonctions biologiques sont conservées entre ces différentes espèces ? OhMyGenes.org permet de calculer ces fameux pourcentages (il est possible de comparer 17 espèces), de créer des mèmes sympathiques et d’avoir accès aux données scientifiques (nombre de gènes, nombre de gènes en commun, date de divergence des espèces en question).
• Dinopoulet (https://lightofevolution.org/dinopoulet/ & https://lightofevolution.org/dinopoulet-a-vous-de-jouer/): quelles sont les preuves génétiques du lien entre les dinosaures et les oiseaux ? Quelles démarches ont été faites ? Quelles données ont été analysées ?
• Les Mystères des Grecs anciens (https://lightofevolution.org/les-mysteres-des-anciens-grecs/  &  https://lightofevolution.org/mysteres-ancients-grecs-a-vous-de-jouer/): en utilisant des données génétiques de plusieurs individus ayant vécu à âge du bronze, entre 3000 et 2000 av. J.-C., des scientifiques ont pu déterminer leur origine, dresser leur ‘portrait-robot génétique’ et savoir si ils étaient tolérants au lactose !

Si vous souhaitez que nous venions animer un atelier dans votre classe ou avoir plus d’information, n’hésitez pas à me contacter par mail ou à utiliser la page contact du site : https://lightofevolution.org/contact/#contact

 Marie-Claude Blatter PhD, pour l’équipe Light Of Evolution. Swiss-Prot and SIB Outreach
 SIB | Swiss Institute of Bioinformatics   1, rue Michel Servet - CH 1211 Geneva 4 t +41 22 379 49 11

www.sib.swiss - www.uniprot.org

Références:

• Bynum, W. F. (2008). History of medicine : A very short introduction. Oxford University Press.
  
• Hanahan, D., & Weinberg, R. A. (2011). Hallmarks of Cancer : The Next Generation. Cell, 144(5), 646‑674. https://doi.org/10.1016/j.cell.2011.02.013