Mina Bissell : Des expériences qui laissent entrevoir une nouvelle façon de comprendre le cancer

En général, je n'aime pas les caricatures, je ne pense pas qu'il y en ait beaucoup de drôles, je les trouve bizarres. Mais j'aime ce dessin du New Yorker.

(Texte : n'essaye jamais d'être d'original.) (Rires)

Donc, le gars dit au chat, n'essaye jamais d'être d'original. J'ai bien peur d'avoir été ce chat. J'ai toujours voulu être originale. C'est pour cela que j'en suis venue à ce domaine alors qu'auparavant, j'étais dans la chimie et la génétique bactérienne. Les gens me parlaient des causes du cancer, des sources de cancer, ou, d'ailleurs, des raisons pour lesquelles vous êtes qui vous êtes, cela n'avait pas de sens.

Permettez-moi donc, rapidement, d'essayer de vous dire pourquoi j'ai pensé ça et comment je m'y suis prise. Pour commencer, cependant, je dois vous donner une leçon très, très rapide en biologie du développement, avec mes excuses à ceux d'entre vous qui s'y connaissent en biologie. Lorsque votre papa et maman se sont rencontrés, il y a un œuf fécondé, cette chose ronde avec une petite excroissance. Il grandit encore et encore, et puis il fait ce bel homme.

(Applaudissements)

Cet homme, toutes les cellules de son corps ont les mêmes informations génétiques. Alors comment son nez est-il devenu son nez, son coude son coude, et pourquoi ne se lève-t-il pas un matin pour voir son nez transformé en un pied ? C'est possible. Il dispose des informations génétiques nécessaires. Vous souvenez tous de Dolly, elle a été créée à partir d'une seule cellule mammaire. Alors, pourquoi ça ne se passe pas comme ça ? Devinez combien de cellules il a dans son corps. Quelque chose entre 10 000 millions et 70 000 millions de cellules dans son corps. Des milliers de millions ! Maintenant, comment ces cellules, toutes avec le même matériel génétique, créent tous ces tissus ? La question que j'ai posée plus tôt devient encore plus intéressante si on réfléchit à l'énormité de ce fait dans chacun de vos organes.

La théorie dominante au sujet du cancer dit que s'il y a un seul oncogène dans une seule cellule cancéreuse, cela fait de vous une victime du cancer. Ça n'avait pas de sens pour moi. Savez-vous à quoi ressemble 1000 milliards ? Voyons ça. Les voilà, tous ces zéros. Si une cellule sur 10 000 mute, et une sur un million est cancéreuse, vous ne serez plus qu'un cancer. Vous aurez le cancer partout en vous. Et ce n'est pas le cas. Pourquoi ?

Au fil des ans, j'en suis venue à penser, suite à une série d'expériences, que c'était dû au contexte et à l'architecture.

Permettez-moi de vous parler rapidement d'une expérience cruciale qui pu le démontrer. Dans un premier temps, j'en suis venue à travailler avec ce virus qui provoque cette vilaine tumeur chez le poulet. Rous l'a découvert en 1911. C'était le premier virus de cancer découvert, je l'appelle « oncogène, » ce qui signifie « gène du cancer. » Il a fait un filtrat, il a pris ce filtre qui est le liquide après avoir passé la tumeur à travers un filtre, et l'a injecté à un autre poulet, il a obtenu une autre tumeur.

Les scientifiques ont été très enthousiastes, ils se sont dit, un oncogène seul peut le faire. Il suffit d'un seul oncogène. Ils ont donc mis des cellules en culture, des cellules de poulet, y ont ajouté le virus, et obtenu une accumulation, ils se disaient, c'est malin et c'est normal.

Une fois de plus ça n'avait pas de sens pour moi. Pour diverses raisons, nous avons donc pris cet oncogène, l'avons lié à un marqueur bleu, et l'avons injecté aux embryons. Regardez ça maintenant. L'embryon a cette belle plume. Chacune de ces cellules bleues est un gène du cancer à l'intérieur d'une cellule cancéreuse, et elles font partie de la plume. Lorsque nous avons dissocié la plume et l'avons mise dans un pétri, nous avons obtenu une masse de cellules bleues. Chez le poulet, vous obtenez une tumeur, pas chez l'embryon, vous dissociez, vous le mettez dans un pétri, vous obtenez une autre tumeur. Qu'est-ce que ça veut dire ? Ça veut dire que le microenvironnement et le contexte qui entoure les cellules disent en fait au gène du cancer et à la cellule cancéreuse quoi faire.

Maintenant, prenons un exemple normal. Prenons l'exemple normal de la glande mammaire humaine. Je travaille sur le cancer du sein. Voici un joli sein humain. Beaucoup d'entre vous savent à quoi ça ressemble, sauf qu'à l'intérieur de ce sein, il y a toutes ces jolies structures arborescentes qui se développent. Nous avons décidé que ce que nous aimons faire est de prendre un peu de la glande mammaire, ce qu'on appelle un « acinus » où il y a toutes ces petites choses à l'intérieur du sein où va le lait, et le bout du téton vient de ce petit tube lorsque le bébé tète.

Nous avons dit, c'est merveilleux ! Regardez cette jolie structure. Nous voulons en faire une structure et poser la question, Comment les cellules le font-elles ? Nous avons donc pris les globules rouges-- vous voyez que les globules rouges sont entourés de bleu, d'autres cellules qui les compressent, et derrière se trouve un matériau que l'on pensait principalement inerte, juste une structure pour conserver la forme, nous l'avons donc photographié d'abord au microscope électronique il y a bien des années, vous voyez que cette cellule est effectivement très jolie. Elle a un bas, elle a un haut, elle sécrète des tas de lampées de lait, parce qu'elle a été prélevée sur une souris au début de sa gestation.

Vous prenez ces cellules, vous les mettez dans un pétri, et dans les trois jours, elles ressemblent à ça. Elles oublient complètement. Si vous les sortez, vous les mettez dans un pétri, elles ne font pas de lait. Elles oublient complètement. Par exemple, voici une belle goutte jaune de lait sur la gauche, il n'y a rien sur la droite. Regardez les noyaux. Les noyaux de la cellule à gauche sont chez l'animal, ceux de droite sont dans un pétri. Ils sont complètement différents les uns des autres.

Qu'est-ce que cela nous dit ? Cela nous indique qu'ici aussi, le contexte prend le dessus. Dans des contextes différents, les cellules font des choses différentes. Mais comment le contexte envoie-t-il le signal ? Einstein a dit que « Une idée qui ne semble pas folle au premier abord est sans espoir. » Vous pouvez imaginer la quantité de scepticisme que j'ai reçue -- impossible d'obtenir de l'argent, je ne pouvais pas faire un tas d'autres choses, mais je suis tellement heureuse que ça ait fini par marcher.

Nous avons fait une section de la glande mammaire de la souris, toutes ces belles acini là, chacune de ces cellules avec du rouge autour est un acinus, nous nous sommes dit : très bien, nous allons pour essayer de le faire, et j'ai dit, peut-être que ce rouge autour de l'acinus, que les gens pensent n'être qu'un échafaudage structurel, a peut-être des informations, dit peut-être aux cellules quoi faire, peut-être dit au noyau quoi faire. Alors j'ai dit, la matrice extracellulaire, ce truc appelé ECM, envoie des signaux et dit aux cellules quoi faire.

Nous avons décidé de créer des choses qui ressembleraient à ça. Nous avons trouvé un matériau gluant qui contenait la bonne matrice extracellulaire, nous y avons mis les cellules et voilà, en quatre jours environ, elles se sont réorganisées et à droite, c'est ce que nous pouvons faire en culture. A gauche c'est ce qui est à l'intérieur de l'animal, nous disons in vivo celle de la culture était pleine de lait, la belle rouge est pleine de lait. Nous avons Got Milk, pour le public américain. [NdT Campagne publicitaire US] Bon. Et voici cette belle cellule humaine, vous pouvez imaginer qu'ici aussi, il s'agit de contexte.

Alors, que faire maintenant ? J'ai fait une hypothèse radicale. J'ai dit, s'il est vrai que l'architecture est dominante, l'architecture restaurée à une cellule cancéreuse devrait faire que la cellule cancéreuse pense qu'elle est normale. Est-ce possible ? Nous avons essayé. Pour ce faire, cependant, nous devions avoir une méthode pour distinguer le normal du malin, sur la gauche se trouve la cellule normale d'un sein humain, mis dans un gel gluant en trois dimensions qui a la matrice extracellulaire, elle crée toutes ces belles structures. Sur la droite, vous voyez que c'est très moche, les cellules continuent de croître, les cellules normales s'arrêtent. Vous voyez ici en fort grossissement l'acinus normal et la méchante tumeur.

Donc nous nous sommes demandé : qu'y a-t-il sur la surface de ces vilaines tumeurs ? Pourrions-nous les calmer-- elles envoyaient des tas de signaux par les mauvais canaux -- et les ramener à la normale ? Eh bien, c'était merveilleux. Ça laisse pantois. Voilà ce que nous avons obtenu. Nous pouvons inverser le phénotype malin.

(Applaudissements)

Pour vous montrer que je n'ai pas choisi qu'un seul phénotype malin, voici des petits films, un peu flous, mais vous voyez sur la gauche les cellules malignes, elles sont toutes malignes, nous ajoutons un seul inhibiteur au début, et regardez ce qui se passe, elles ressemblent toutes à ça. Nous les injectons dans la souris, sur la droite, et aucune d'elles ne fera de tumeurs. Nous injectons les autres chez la souris, 100 pour cent de tumeurs.

C'est donc une nouvelle façon de penser le cancer, c'est une façon optimiste de penser le cancer. Nous devrions être capables de traiter ces choses à ce niveau, et ces conclusions disent que la croissance et le comportement malin sont régulés au niveau de l'organisation tissulaire et que l'organisation tissulaire est dépendante de la matrice extracellulaire et du microenvironnement. Bon, ainsi forme et fonction interagissent dynamiquement et réciproquement. Voici encore cinq secondes de pause, c'est mon mantra. Forme et fonction.

Et bien sûr, nous nous demandons maintenant, où allons-nous maintenant ? Nous tenons à amener ce type de réflexion à l'hôpital. Mais avant de le faire, j'aimerais que vous pensiez qu'à un moment donné, quand vous êtes assis là, dans vos 70 000 millions de cellules, la matrice extracellulaire envoie des signaux à votre noyau, le noyau envoie des signaux à votre matrice extracellulaire et c'est comme ça que votre équilibre est conservé et restauré.

Nous avons fait beaucoup de découvertes, nous avons montré que cette matrice extracellulaire parle à la chromatine. Nous avons montré qu'il y a de petits bouts d'ADN sur les gènes spécifiques de la glande mammaire qui répondent effectivement à la matrice extracellulaire. Il a fallu de nombreuses années, mais ça a été très enrichissant.

Avant de passer à la diapositive suivante, je dois vous dire qu'il y a encore tant de découvertes à faire. Il y a tant de mystères que nous ignorons. Je dis toujours aux étudiants et post-doctorants que j'ai en cours, ne soyez pas arrogants, parce que l'arrogance tue la curiosité. La curiosité et la passion. Vous devez toujours penser, que faut-il découvrir d'autre ? Peut-être que ma découverte doit être complétée ou peut-être a-t-elle besoin d'être changée.

Nous avons fait une découverte étonnante, une doctorante physicienne du laboratoire m'a demandé, que font les cellules lorsque vous les incorporez ? Que font-elles au début ? J'ai répondu, je ne sais pas, nous ne pouvions pas les voir. Nous n'avions pas les images haute définition autrefois. Alors comme elle est physicienne et spécialiste en imagerie, elle a fait cette chose incroyable. Il s'agit d'une cellule unique d'un sein humain en trois dimensions. Regardez-la. Elle fait ça constamment. Elle a un mouvement cohérent. Vous mettez les cellules cancéreuses là-dedans, et elles vont partout, elles font cela, elles ne font pas ceci. Lorsque nous ramenons la cellule cancéreuse à la normale, elle le fait à nouveau. Ça laisse pantois. La cellule agit donc comme un embryon. C'est passionnant !

Je voudrais terminer avec un poème. J'adorais la littérature anglaise à la fac, je me suis demandée, que choisir ? Et malheureusement ou heureusement, la chimie a gagné. Mais voici un poème de Yeats. Je vais vous lire les deux derniers vers. Il s'intitule « Parmi les écoliers. » « Ô forme musicienne, Ô regard qui s'illumine, Comment distinguerons-nous le danseur de la danse? » Et voici Merce Cunningham, j'ai eu la chance de danser avec lui quand j'étais plus jeune, et le voici, lui, un danseur, et alors qu'il danse, il est à la fois le danseur et la danse. Dès qu'il s'arrête, nous n'avons plus ni l'un ni l'autre. C'est comme la forme et la fonction.

Maintenant, j'aimerais vous montrer une photo actuelle de mon groupe. J'ai eu la chance d'avoir eu ces magnifiques étudiants et post-doctorants qui m'ont tant appris et j'ai vu venir et partir beaucoup de ces groupes. Ils sont l'avenir et j'essaie de faire qu'ils n'aient pas peur d'être le chat et qu'on leur dise, n'essaye pas d'être original.

Je voudrais vous laisser sur cette pensée. Sur la gauche il y a l'eau qui arrive à la rive, prise depuis un satellite de la NASA. Sur la droite, il y a un corail. Si vous prenez de la glande mammaire et l'étalez et enlevez le gras, elle ressemble à ça sur un plat. Ont-ils le même aspect ? Ont-ils les mêmes modèles ? Pourquoi est-ce que la nature reproduit ce modèle encore et encore ?

J'aimerais vous suggérer que nous avons séquencé le génome humain, nous savons tout sur la séquence du gène, la langue du gène, l'alphabet du gène, Mais nous ne savons rien, mais rien, sur la langue et l'alphabet de la forme. C'est donc un nouvel horizon merveilleux, C'est une chose merveilleuse à découvrir pour les jeunes et les vieux passionnés, dont je fais partie.

Alors allez-y !

(Applaudissements)