Cellules cancéreuses et cellules normales : en quoi sont-elles différentes ?

Les cellules cancéreuses diffèrent des cellules normales sur des points essentiels : elles se développent de manière incontrôlable, ignorent les signaux cellulaires, échappent au système immunitaire et ne parviennent pas à remplir les fonctions corporelles nécessaires. Comprendre ces distinctions peut clarifier la façon dont le cancer se développe et agit dans le corps.

Différences fondamentales entre les cellules cancéreuses et les cellules normales

Il existe de nombreuses différences entre les cellules cancéreuses et les cellules normales dans les tumeurs bénignes (non cancéreuses) et malignes (cancéreuses).

Les principales différences concernent la croissance, la communication, la réparation et la mort, la « viscosité » et la propagation, l’apparence, la maturation, l’évasion immunitaire, la fonction et l’approvisionnement en sang.

Ce sont ces différences qui expliquent la façon dont les tumeurs cancéreuses se développent et réagissent différemment à leur environnement par rapport aux tumeurs bénignes.

Croissance

Les cellules normales cessent de croître (de se reproduire) lorsqu’un nombre suffisant de cellules sont présentes. Par exemple, si des cellules sont produites pour réparer une coupure dans la peau, de nouvelles cellules ne sont plus produites lorsqu’il y a suffisamment de cellules pour combler le trou (une fois le travail de réparation terminé).

En revanche, les cellules cancéreuses continuent de croître même lorsqu’elles ne sont pas nécessaires. Ils se reproduisent rapidement sans mûrir, formant souvent des tumeurs.

Chaque gène du corps porte un modèle qui code pour une protéine différente. Certaines de ces protéines sont des facteurs de croissance, c’est-à-dire des produits chimiques qui incitent les cellules à croître et à se diviser.

Si le gène qui code pour l’une de ces protéines est bloqué en position « on » par une mutation (un oncogène), les protéines du facteur de croissance continuent d’être produites. En réponse, les cellules continuent de croître.

Communication

Les cellules cancéreuses n’interagissent pas avec d’autres cellules comme le font les cellules normales. Les cellules normales répondent aux signaux envoyés par d’autres cellules proches qui disent : « vous avez atteint votre limite ». Lorsque les cellules normales « entendent » ces signaux, elles cessent de croître. Les cellules cancéreuses ne répondent pas à ces signaux.

Réparation cellulaire et mort cellulaire (homéostasie)

L’homéostasie est le moyen utilisé par le corps pour garantir le bon fonctionnement de tous ses processus. L’homéostasie est un domaine dans lequel les cellules normales et les cellules cancéreuses sont très différentes.

Pour maintenir l’homéostasie, les cellules normales sont soit réparées, soit meurent (subissent l’apoptose) lorsqu’elles sont endommagées ou vieillissent. Les cellules cancéreuses ne sont pas réparées ou ne subissent pas d’apoptose.

Par exemple, une protéine appelée p53 vérifie si une cellule est trop endommagée pour être réparée et lui signale de s’autodétruire. Si p53 est anormale ou inactive (en raison d’une mutation), les cellules anciennes ou endommagées peuvent continuer à se reproduire.

Le gène p53 est un type de gène suppresseur de tumeur qui code pour des protéines qui suppriment la croissance des cellules.

Adhérence

Les cellules normales sécrètent des substances qui les font se regrouper en groupe. Les cellules cancéreuses ne parviennent pas à fabriquer ces substances et peuvent « flotter » vers des endroits proches, ou via la circulation sanguine ou le système lymphatique vers des régions éloignées du corps.

Propagé

Les cellules normales restent dans leur zone désignée. Par exemple, les cellules pulmonaires restent dans les poumons. Les cellules cancéreuses dépourvues de molécules d’adhésion peuvent se détacher et voyager via la circulation sanguine ou le système lymphatique, se propageant à d’autres régions (métastases).

Une fois arrivés dans une nouvelle région (comme les ganglions lymphatiques, les poumons, le foie ou les os), ils commencent à se développer, formant souvent des tumeurs très éloignées de la tumeur d’origine.

Apparence

Au microscope, les cellules normales et les cellules cancéreuses peuvent être très différentes. Contrairement aux cellules normales, les cellules cancéreuses présentent souvent une taille beaucoup plus variable : certaines sont plus grandes que la normale et d’autres sont plus petites que la normale.

De plus, les cellules cancéreuses ont souvent une forme anormale, tant au niveau de la cellule que du noyau (le « cerveau » de la cellule). Le noyau semble à la fois plus gros et plus sombre que celui des cellules normales.

La raison de cette obscurité est que le noyau des cellules cancéreuses contient un excès d’ADN. De près, les cellules cancéreuses possèdent souvent un nombre anormal de chromosomes disposés de manière désorganisée.

Maturation

Les cellules normales mûrissent. Les cellules cancéreuses, parce qu’elles se développent rapidement et se divisent avant que les cellules ne soient complètement matures, restent immatures. Les médecins utilisent le termeindifférenciépour décrire des cellules immatures (par opposition à différenciées pour décrire des cellules plus matures).

Une autre façon d’expliquer cela est de considérer les cellules cancéreuses comme des cellules qui ne « grandissent » pas et ne se spécialisent pas en cellules adultes. Le degré de maturation des cellules correspond au grade du cancer. Les cancers sont classés sur une échelle de 1 à 3, 3 étant le plus agressif.

Évasion du système immunitaire

Lorsque des cellules normales sont endommagées, le système immunitaire (via des cellules appelées lymphocytes) les identifie et les élimine.

Les cellules cancéreuses échappent au système immunitaire en cachant ou en sécrétant des produits chimiques qui désactivent les cellules immunitaires, permettant ainsi la croissance tumorale. Certains des médicaments d’immunothérapie les plus récents abordent cet aspect des cellules cancéreuses.

Fonction

Les cellules normales remplissent la fonction pour laquelle elles sont censées remplir, alors que les cellules cancéreuses peuvent ne pas être fonctionnelles.

Par exemple, les globules blancs normaux aident à combattre les infections. Dans la leucémie, le nombre de globules blancs peut être très élevé, mais comme les globules blancs cancéreux ne fonctionnent pas comme ils le devraient, les personnes peuvent être plus à risque d’infection même avec un nombre élevé de globules blancs.

Il en va de même pour les substances produites. Par exemple, les cellules thyroïdiennes normales produisent des hormones thyroïdiennes. Les cellules cancéreuses de la thyroïde (cancer de la thyroïde) peuvent ne pas produire d’hormones thyroïdiennes. Dans ce cas, le corps peut manquer de suffisamment d’hormones thyroïdiennes (hypothyroïdie) malgré une quantité accrue de tissu thyroïdien.

Approvisionnement en sang

L’angiogenèse est le processus par lequel les cellules attirent les vaisseaux sanguins pour qu’ils se développent et nourrissent les tissus. Les cellules normales subissent un processus appelé angiogenèse uniquement dans le cadre de la croissance et du développement normaux et lorsque de nouveaux tissus sont nécessaires pour réparer les tissus endommagés.

Les cellules cancéreuses subissent une angiogenèse même lorsque leur croissance n’est pas nécessaire. Un type de traitement du cancer implique l’utilisation d’inhibiteurs de l’angiogenèse, des médicaments qui bloquent l’angiogenèse dans le corps afin d’empêcher la croissance des tumeurs.

Comment les cellules deviennent-elles cancéreuses ?

Il existe des protéines dans le corps qui régulent la croissance cellulaire. Votre ADN porte des gènes qui constituent le modèle des protéines produites dans le corps.

Certaines de ces protéines sont des facteurs de croissance, c’est-à-dire des produits chimiques qui incitent les cellules à se diviser et à croître. D’autres protéines agissent pour arrêter (supprimer) la croissance.

Les mutations de gènes particuliers, par exemple celles provoquées par la fumée de tabac, les radiations, les rayons ultraviolets et d’autres agents cancérigènes, peuvent entraîner une production anormale de protéines.Il se peut qu’on en produise trop ou pas assez. Parfois, les protéines sont anormales et fonctionnent différemment.

Normalement, environ trois milliards de cellules se divisent chaque jour dans le corps. Lorsque des « accidents » dans la reproduction de ces cellules se produisent au cours de l’une de ces divisions (par exemple, causés par des gènes ou des carcinogènes environnementaux), cela peut créer une cellule qui peut muter davantage et se développer en cellule cancéreuse.

Cela dit, il existe plusieurs « points de contrôle » qui doivent être contournés pour qu’une cellule devienne cancéreuse :

• La cellule doit disposer de facteurs de croissance qui la poussent à croître même lorsque la croissance n’est pas nécessaire.
• Les cellules doivent échapper aux protéines qui ordonnent aux cellules de cesser de croître et de mourir lorsqu’elles deviennent anormales.
• La cellule doit échapper aux signaux des autres cellules,
• Les cellules doivent perdre le « caractère collant » normal (molécules d’adhésion) que produisent les cellules normales.

La science derrière les cellules cancéreuses

Cette liste approfondit les différences entre les cellules saines et les cellules cancéreuses.

Éviter les suppresseurs de croissance

Les cellules normales sont contrôlées par des suppresseurs de croissance (tumeur). Il existe trois principaux types de gènes suppresseurs de tumeurs qui codent pour des protéines qui suppriment la croissance.

• Un type indique aux cellules de ralentir et d’arrêter de se diviser.
• Un autre type est responsable de la correction des changements dans les cellules endommagées.
• Un troisième type est responsable de l’apoptose évoquée ci-dessus.

Les mutations qui entraînent l’inactivation de l’un de ces gènes suppresseurs de tumeurs permettent aux cellules cancéreuses de se développer de manière incontrôlée.

Caractère invasif

Les cellules normales écoutent les signaux des cellules voisines et cessent de croître lorsqu’elles empiètent sur les tissus voisins (ce qu’on appelle l’inhibition de contact). Les cellules cancéreuses ignorent ces cellules et envahissent les tissus voisins.

Les tumeurs bénignes (non cancéreuses) possèdent une capsule fibreuse. Ils peuvent pousser contre les tissus voisins mais ils n’envahissent ni ne se mélangent avec d’autres tissus.

Les cellules cancéreuses ignorent les frontières et envahissent les tissus, conduisant aux projections en forme de doigts observées sur les scanners. Le mot « cancer » vient du mot latin signifiant crabe, décrivant la façon dont les tumeurs se propagent.

Source d’énergie

Les cellules normales obtiennent la majeure partie de leur énergie (sous la forme d’une molécule appelée ATP) grâce à un processus appelé cycle de Krebs, et seulement une petite quantité de leur énergie grâce à un processus différent appelé glycolyse.

De nombreux types de cellules cancéreuses produisent leur énergie par glycolyse malgré la présence d’oxygène (Phénomène Warburg). Ainsi, le raisonnement derrière l’oxygénothérapie hyperbare est erroné. Parfois, l’oxygène hyperbare peut induire la croissance d’un cancer.

Mortalité/Immortalité

Les cellules normales sont mortelles, c’est-à-dire qu’elles ont une durée de vie. Les cellules ne sont pas conçues pour vivre éternellement et, tout comme les humains chez qui elles sont présentes, les cellules vieillissent. Les chercheurs commencent à étudier ce qu’on appelle les télomères, des structures qui maintiennent l’ADN ensemble à l’extrémité des chromosomes, pour leur rôle dans le cancer.

L’une des limites à la croissance des cellules normales est la longueur des télomères. Chaque fois qu’une cellule se divise, les télomères raccourcissent. Lorsque les télomères deviennent trop courts, une cellule ne peut plus se diviser et meurt.

Les cellules cancéreuses ont trouvé un moyen de renouveler les télomères afin de pouvoir continuer à se diviser. Une enzyme appelée télomérase allonge les télomères afin que la cellule puisse se diviser indéfiniment, devenant ainsi immortelle.

Possibilité de « Masquer »

De nombreuses personnes se demandent pourquoi le cancer peut récidiver des années, voire des décennies, après qu’il semble avoir disparu (en particulier dans le cas de tumeurs telles que les cancers du sein à récepteurs d’œstrogènes positifs). Il existe plusieurs théories expliquant pourquoi les cancers peuvent récidiver.

En général, on pense qu’il existe une hiérarchie de cellules cancéreuses, certaines cellules (cellules souches cancéreuses) ayant la capacité de résister au traitement et de rester en sommeil. Il s’agit d’un domaine de recherche actif et extrêmement important.

Instabilité génomique

Les cellules normales ont un ADN normal et un nombre normal de chromosomes. Les cellules cancéreuses ont souvent un nombre anormal de chromosomes et l’ADN devient de plus en plus anormal à mesure qu’il développe une multitude de mutations.

Certaines d’entre elles sont des mutations motrices, ce qui signifie qu’elles conduisent à la transformation de la cellule en cancer. La plupart de ces mutations sont des mutations passagères, ce qui signifie qu’elles n’ont pas de fonction directe sur la cellule cancéreuse.

Pour certains cancers, la détermination des mutations motrices présentes (grâce à des tests génétiques) permet aux prestataires d’utiliser des médicaments ciblés qui ciblent spécifiquement la croissance du cancer.

Le développement de thérapies ciblées telles que les inhibiteurs de l’EGFR pour les cancers présentant des mutations de l’EGFR est l’un des domaines du traitement du cancer qui connaît la croissance et les progrès les plus rapides.

Différences entre les cellules cancéreuses

Étant donné les nombreuses différences entre les cellules cancéreuses et les cellules normales, vous vous demandez peut-être s’il existe des différences entre les cellules cancéreuses elles-mêmes. L’existence d’une hiérarchie de cellules cancéreuses – certaines ayant des fonctions différentes des autres – est à la base des discussions sur les cellules souches cancéreuses évoquées ci-dessus.

Les scientifiques ne comprennent toujours pas comment les cellules cancéreuses peuvent se cacher pendant des années, voire des décennies, puis réapparaître. Certains pensent que les « généraux » dans la hiérarchie des cellules cancéreuses, appelées cellules souches cancéreuses, pourraient être plus résistantes aux traitements et avoir la capacité de rester en sommeil lorsque d’autres cellules cancéreuses de soldats sont éliminées par des traitements tels que la chimiothérapie.

Nous traitons actuellement toutes les cellules cancéreuses d’une tumeur comme étant identiques, mais il est probable qu’à l’avenir, les traitements tiendront compte de certaines différences entre les cellules cancéreuses d’une tumeur individuelle.