Les origines cellulaires de plusieurs tumeurs cérébrales pédiatriques identifiées
Une Ă©quipe de recherche dirigĂ©e par la docteure Claudia Kleinman, chercheuse Ă l’Institut Lady Davis de l’HĂ´pital gĂ©nĂ©ral juif, la docteure Nada Jabado, de l’Institut de recherche du Centre universitaire de santĂ© 91ÉçÇř (IR-CUSM), et le docteur Michael Taylor, de l’HĂ´pital pour enfants malades (SickKids), a dĂ©couvert que plusieurs types de tumeurs cĂ©rĂ©brales pĂ©diatriques très agressives et, en fin de compte, fatales apparaissent pendant le dĂ©veloppement du cerveau. L’évĂ©nement gĂ©nĂ©tique qui dĂ©clenche la maladie se produit dans les toutes premières phases du dĂ©veloppement cellulaire, souvent dans les phases prĂ©natales. Ces conclusions constituent un progrès important dans notre comprĂ©hension de ces maladies et sont publiĂ©es dans la revue .
« Nous avons dĂ©terminĂ© que l’arrĂŞt du dĂ©veloppement cellulaire dans le pont et dans le cerveau antĂ©rieur, d’oĂą sont originaires certains de ces tumeurs pĂ©diatriques agressifs, est responsable de plusieurs cancers du cerveau pendant l’enfance », a dĂ©clarĂ© la docteure Kleinman, professeure adjointe en gĂ©nĂ©tique humaine Ă l’UniversitĂ© 91ÉçÇř. « PlutĂ´t que de se poursuivre normalement, le dĂ©veloppement des cellules est enrayĂ© et elles se transforment en tumeurs malignes. Mais elles conservent de nombreuses caractĂ©ristiques des cellules originales et nous avons pu dĂ©terminer l’origine des tumeurs parmi les centaines de diffĂ©rents types cellulaires prĂ©sentes dans le cerveau. »
« Les nouvelles technologies qui nous permettent d’interroger les cellules tumorales une par une indiquent qu’un arrĂŞt du dĂ©veloppement serait Ă l’origine de plusieurs tumeurs cĂ©rĂ©brales de haut grade chez les enfants », a ajoutĂ© la docteure Jabado, qui est aussi hĂ©mato-oncologue Ă l’HĂ´pital de MontrĂ©al pour enfants du CUSM et professeure de pĂ©diatrie et de gĂ©nĂ©tique humaine Ă l’UniversitĂ© 91ÉçÇř. « Nous parlons du “syndrome de Peter Pan” parce que ces cellules sont coincĂ©es dans le temps, incapables de vieillir, et c’est la raison pour laquelle ces tumeurs se dĂ©veloppent. Le dĂ©fi consiste maintenant Ă dĂ©terminer la meilleure façon de dĂ©verrouiller ces cellules pour favoriser leur diffĂ©renciation et permettre aux processus normaux de prendre la relève. »
Les tumeurs cérébrales sont la principale cause de décès liés au cancer chez les enfants. Pour plusieurs de ces tumeurs, il n’existe aucun traitement efficace et la survie est souvent de moins de deux ans. En effet, la docteure Kleinman souligne que très peu de progrès ont été accomplis dans le traitement des enfants aux prises avec cette maladie.
« La pierre angulaire de la lutte contre ces maladies consiste à découvrir les processus biologiques en jeu, et c’est exactement ce que notre recherche a permis de découvrir a-t-elle dit. Une fois que nous comprenons les mécanismes sous-jacents, nous pouvons commencer à chercher comment déverrouiller le développement des cellules. La complexité du cerveau est stupéfiante et nous avons maintenant ciblé où chercher. »
En appliquant des techniques sophistiquées de séquençage sur cellule unique et d’analyse de données à grande échelle, les chercheurs ont assemblé le premier profil complet du pont prénatal normal, une structure majeure située sur la partie supérieure du tronc cérébral qui contrôle la respiration, ainsi que les sensations comme l’ouïe, le goût et l’équilibre.
La docteure Jabado et son équipe du Programme sur la santé infantile et le développement humain de l’IR-CUSM, ainsi que le docteur Taylor, neurochirurgien pédiatrique et chercheur chevronné dans le domaine du développement et de la biologie des cellules souches à l’hôpital SickKids, ont pris en charge une grande partie de la recherche clinique, tandis que l’équipe de la docteure Kleinman a effectué la bio-informatique et a déterminé l’identité moléculaire des types de cellules présentes dans le pont et dans d’autres régions du cerveau, ainsi que de la dynamique de leur différenciation. Ils ont créé un atlas de plus de 65 000 cellules individuelles et 191 populations cellulaires distinctes. Ils ont ensuite intégré cet atlas avec des échantillons des patients et découvert les origines des médulloblastomes WNT, des tumeurs embryonnaires avec rosettes multicouches (ETMR) et des gliomes de haut grade (GHG).
Ces travaux sont le fruit de vastes collaborations internationales qui comprennent des chercheurs de partout au Québec, au Canada, aux États-Unis et en France. Pour résumer leurs résultats, les auteurs de l’article intitulé : « Stalled developmental programs at the root of pediatric brain tumors » (L’arrêt du développement est à l’origine des tumeurs cérébrales pédiatriques), ont écrit : « Les données actuelles appuient donc l’existence d’une étiologie commune pour ces tumeurs, où des modifications génétiques dans certains types cellulaires vulnérables perturbent les programmes d’expression des gènes du développement, ce qui mène finalement à l’oncogenèse ».
« La genèse des tumeurs est très précoce dans le développement du cerveau, ce qui signifie qu’il n’y a réellement pas de déclencheur dans l’environnement ou de mesures préventives que les parents peuvent prendre, a déclaré la docteure Kleinman. Il est important d’approfondir notre compréhension de ces tumeurs, car leurs effets sont tellement catastrophiques; nous voulons donner de l’espoir aux patients. »
Ces travaux ont été financés par Génome Québec, Génome Canada, le gouvernement du Canada et le ministère de l'Économie, de la Science et de l'Innovation du Québec, avec le soutien du Fonds de recherche de l'Ontario, des Instituts de recherche en santé du Canada, des National Institutes of Health des États-Unis, de la Société canadienne du cancer, du National Sciences and Engineering Research Council, du Fonds de recherche du Québec – Santé et de la Fondation Charles-Bruneau, entre autres. Les analyses de données ont été rendues possibles grâce aux ressources informatiques et de stockage fournies par Calcul Canada et Calcul Québec.
“,” parĚýSelin Jessa et al, a Ă©tĂ© publiĂ© dansĚýNature Genetics.
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