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CANCER et VIEILLISSEMENT LE PRIX D’UNE REVOLUTION

Publié le

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Dr Hugues RAYBAUD – 1996
Résu­mé et Conclu­sion en 20 lignes
MAJ 2016
Can­cé­ri­sa­tion : La piste méta­bo­lique [Lire]

Can­cer et vieillis­se­ment : La piste met­for­mine [Lire]

Quelques réflexions sur « Inerte et Vivant »

Voir éga­le­ment les textes sur les télo­mé­rases [Lire]

Les cel­lules souches pour­raient aus­si bien provoquer
des mala­dies que les guérir

Jan­vier 2016
La for­ma­tion de tumeurs à par­tir de cel­lules souches a éga­le­ment été étudiée.
Deux équipes ont mon­tré que le dan­ger poten­tiel ne réside pas uni­que­ment dans les cel­lules souches : il pro­vient éga­le­ment des formes inter­mé­diaires de cel­lules non matures qui régressent et rede­viennent des cel­lules souches avant de se trans­for­mer en cel­lules tumo­rales. « Il est impor­tant de recon­naître la dif­fé­rence entre une crois­sance bénigne et maligne », sou­ligne Lukas Som­mer, pro­fes­seur à l’U­ni­ver­si­té de Zurich et res­pon­sable de l’un des pro­jets du PNR 63. « Nous ne pour­rons uti­li­ser les cel­lules souches en méde­cine que lorsque nous sau­rons contrô­ler leur crois­sance ». [Lien]

 

Des cel­lules souches plu­ri­po­tentes induites in vivo chez des souris
Sep­tembre 2013
Si jus­qu’à pré­sent on était par­ve­nu à obte­nir des cel­lules souches à par­tir de cel­lules dif­fé­ren­ciées in vitro, des scien­ti­fiques espa­gnols ont ten­té l’ex­pé­rience direc­te­ment in vivo chez des sou­ris. Et ça fonc­tionne. Sept ans après Shi­nya Yama­na­ka, ce sont Manuel Ser­ra­no et ses col­lègues du Centre natio­nal espa­gnol de recherche contre le can­cer qui s’illus­trent en repro­dui­sant la per­for­mance du cher­cheur japo­nais… in vivo. Défi jugé dif­fi­cile, car beau­coup pen­saient que l’or­ga­nisme fai­sait tout pour dif­fé­ren­cier ses cel­lules. C’est donc une avan­cée réelle, d’au­tant plus parce que cette décou­verte témoigne d’un poten­tiel de dif­fé­ren­cia­tion encore plus puis­sant que ce que les scien­ti­fiques ima­gi­naient. Mais la tech­nique, tes­tée et éprou­vée chez la sou­ris, est encore inap­pli­cable à l’Homme. La rai­son ? Tous les cobayes sont morts à cause des tumeurs ain­si créées… [Lire]

 

Le prix Nobel 2012 de Méde­cine attri­bué à
John Gur­don et Shi­nya Yamanaka

En effet, ces scien­ti­fiques ont prou­vé que les cel­lules adultes pou­vaient être repro­gram­mées pour rede­ve­nir plu­ri­po­tentes. Ceci « a chan­gé la manière dont nous com­pre­nons le déve­lop­pe­ment des cel­lules et de l’or­ga­nisme », a com­men­té le jury. Aupa­ra­vant, les cher­cheurs esti­maient qu’une fois les cel­lules deve­nues matures il était impos­sible qu’elles repassent à un stade non dif­fé­ren­cié. Ces tra­vaux ont per­mis de pro­gram­mer des cel­lules dif­fé­ren­ciées adultes pour qu’elles rede­viennent poly­va­lentes, ouvrant un poten­tiel infi­ni en thé­ra­pie cel­lu­laire. Elles rem­placent avan­ta­geu­se­ment les cel­lules souches embryon­naires, et éli­minent le risque de rejet. Mais il reste encore du che­min à par­cou­rir avant de s’as­su­rer de leur totale inno­cui­té : l’un des risques est celui d’une pro­li­fé­ra­tion cel­lu­laire anar­chique (càd can­cé­reuse ??).

 

Le prix Nobel 2009 de médecine
Les trois cher­cheurs, Eli­za­beth Black­burn, Carol Grei­der et Jack Szos­tak, sont dis­tin­gués « pour avoir réso­lu un pro­blème majeur de la bio­lo­gie : com­ment les chro­mo­somes peuvent être copiés de façon com­plète lors de la divi­sion cel­lu­laire et com­ment ils sont pro­té­gés de la dégradation ».
Si les télo­mères sont rac­cour­cis, les cel­lules vieillissent. A l’in­verse, si l’ac­ti­vi­té de la télo­mé­rase est éle­vée, la lon­gueur des télo­mères est main­te­nue et le vieillis­se­ment cel­lu­laire est retar­dé. C’est le cas des cel­lules can­cé­reuses dont la durée de vie est illi­mi­tée. Cer­taines mala­dies géné­tiques sont carac­té­ri­sées par une télo­mé­rase défec­tueuse, ce qui entraîne une dété­rio­ra­tion des cellules.
La plu­part des cel­lules nor­males ne se divisent pas fré­quem­ment, leurs chro­mo­somes ne risquent dès lors pas de rac­cour­cir et ils ne néces­sitent pas une acti­vi­té éle­vée de la télomérase.
En revanche, les cel­lules can­cé­reuses ont la capa­ci­té de se divi­ser à l’in­fi­ni tout en pré­ser­vant leurs télo­mères.
Com­ment échappent-elles au vieillis­se­ment cel­lu­laire ? L’une des expli­ca­tions est appa­rue avec la décou­verte de l’ac­ti­vi­té de télo­mé­rase qui est sou­vent accrue dans les cel­lules cancéreuses.….

Carol Greier a sou­li­gné que le prix qui leur a été attri­bué recon­nais­sait la valeur de décou­vertes dues à la pure curiosité.
« Nous n’a­vions aucune idée lorsque nous avons com­men­cé que ce tra­vail avec la télo­mé­rase aurait des impli­ca­tions sur le can­cer, nous étions sim­ple­ment curieux de com­brendre com­ment les chro­mo­somes res­taient intacts », a‑t-elle dit dans un courriel.
« Notre approche montre que si l’on peut certes faire des recherches pour ten­ter de répondre à des ques­tions spé­ci­fiques sur une mala­die, on peut aus­si sim­ple­ment suivre son flair. »


De la  » soupe pri­mi­tive  » aux pre­mières struc­tures orga­ni­sées, le che­min est immense et encore très mys­té­rieux. Quelles que soient les hypo­thèses ( méthane, dioxyde de car­bone, hydro­gène ou molé­cules orga­niques venant de l’es­pace ), les avis convergent pour une qua­si-absence d’oxy­gène. L’o­ri­gine de la vie est anaérobie.

Une fois cette pre­mière étape fran­chie, nos connais­sances sont meilleures et la chro­no­lo­gie sui­vante est géné­ra­le­ment retenue :

  1. Absence d’oxy­gène et exis­tence d’hé­té­ro­trophes anaé­ro­bies stricts.
    C’est le pro­ca­ryote (orga­nisme sans noyau ) né il y a quelques mil­lions d’an­nées à par­tir duquel dérivent tous les orga­nismes vivants. Ain­si, les voies méta­bo­liques les plus anciennes ont été néces­sai­re­ment anaé­ro­bies et la gly­co­lyse anaé­ro­bie y occupe une place essen­tielle. Elle existe dans pra­ti­que­ment toutes les cel­lules vivantes et, en l’ab­sence d’oxy­gène, elle est la seule source d’éner­gie uti­li­sable (ATP) à l’ex­cep­tion des cya­no­bac­té­ries photosynthétiques.
    Les archéo­bac­té­ries semblent être les orga­nismes actuels les plus proches de cette ori­gine. Elles sont capables de s’a­dap­ter à des envi­ron­ne­ments aus­si inhos­pi­ta­lier que les fonds des océans, les sources d’eau chaude acide.
  2. Appa­ri­tion d’au­to­trophes photosynthétiques
    Et donc appa­ri­tion de l’oxy­gène comme pro­duit de rejet. La pho­to­syn­thèse – grâce à la chlo­ro­phylle – per­met la trans­for­ma­tion du gaz car­bo­nique (C02) en com­po­sés organiques.
    Les cya­no­bac­té­ries sont les repré­sen­tants actuels de ces orga­nismes et les méca­nismes qui le per­mettent sont pro­ba­ble­ment res­tés stables depuis plus d’un mil­liard d’années.
  3. Les hété­ro­trophes aérobies
    En pré­sence d’oxy­gène, l’ap­pa­ri­tion d’or­ga­nismes capables de l’u­ti­li­ser est une évo­lu­tion éner­gé­ti­que­ment logique. L’oxy­da­tion conduite à son terme (CO2 et H2O ) four­nit plus d’éner­gie que la fer­men­ta­tion anaé­ro­bie. Ces bac­té­ries aéro­bies sont les ancêtres ne nos actuelles mitochondries.
  4. Les hété­ro­trophes anaé­ro­bies facul­ta­tifs ( le pro­ca­ryote ori­gi­nel adap­té à l’oxygène )
    Dans un envi­ron­ne­ment deve­nu riche en oxy­gène, les pro­ca­ryotes anaé­ro­bies pri­mi­tifs étaient en posi­tion de fai­blesse. Cer­tains ont dis­pa­rus, d’autres ont déve­lop­pé une capa­ci­té de res­pi­ra­tion, d’autres ont sur­vé­cu dans des niches sans oxy­gène. Enfin, cer­tains ont inven­té une stra­té­gie : l’en­do-sym­biose avec une bac­té­rie aérobie.
  5. Inven­tion de la cel­lule eucaryote
    Les hété­ro­trophes anaé­ro­bies s’as­so­cient à des bac­té­ries aéro­bies (plu­tôt que de les digé­rer) : les mito­chon­dries. Elles devien­dront les cen­trales éner­gé­tiques du com­plexe bio­lo­gique ain­si crée.

Il a fal­lu 300 mil­lions d’an­nées pour que ces évè­ne­ments se déroulent et que se pro­duise l’é­tape essen­tielle de l’é­vo­lu­tion cel­lu­laire : la for­ma­tion de la cel­lule euca­ryote sym­bio­tique qui repré­sente la brique uni­taire de la vie des êtres mul­ti­cel­lu­laires. Cette asso­cia­tion a pu sur­vivre et se déve­lop­per car éner­gé­ti­que­ment plus effi­cace mais au prix et grâce à une com­plexi­té accrue.

CANCER et VIEILLISSEMENT SONT LE PRIX DE CETTE REVOLUTION

MISE EN PLACE DE L’ENDO-SYMBIOSE : APPARITION DE LA CELLULE EUCARYOTE

L’ap­pa­ri­tion de l’oxy­gène repré­sente le maillon ini­tia­teur. En effet, en sa pré­sence, l’ap­pa­ri­tion des bac­té­ries aéro­bies est un évè­ne­ment éner­gé­ti­que­ment logique. Elles mènent l’oxy­da­tion à son terme (CO2 et H2O) et obtiennent ain­si plus d’éner­gie que les fer­men­ta­tions anaé­ro­bies : Par molé­cule de glu­cose 36 ATP au lieu de 2 ATP.
De ce point de vue ther­mo­dy­na­mique, seules les struc­tures aéro­bies et les algues pho­to­syn­thé­tiques auraient du pros­pé­rer. C’est donc la sur­vie-adap­ta­tion de cer­tains hété­ro­trophes anaé­ro­bies en pré­sence d’oxy­gène qui retient notre attention.
Nous pen­sons que leur adap­ta­tion a été pos­sible grâce à l’ap­pa­ri­tion de la voie des pen­toses seule capable de syn­thé­ti­ser dans le cyto­plasme un réduc­teur NADPH2 capable de neu­tra­li­ser l’oxy­gène ( et les per­oxydes ) inuti­li­sables par la gly­co­lyse anaé­ro­bie et toxique pour leurs struc­tures membranaires.

NOUS AVONS LA CHRONOLOGIE SUIVANTE :

  1. Anaé­ro­bies stricts : Pas de voie des pen­toses. La gly­co­lyse anaé­ro­bie four­nit l’éner­gie : 2 ATP par molé­cule de glu­cose et for­ma­tion d’a­cide lac­tique ou d’é­tha­nol ( et pro­ba­ble­ment déjà le pro­blème d’ac­cu­mu­la­tion des déchets ).. Il sont inca­pables de sur­vivre en pré­sence d’oxy­gène. Ce sont les pro­ca­ryote ori­gi­nel, hété­ro­trophes anaé­ro­bies. Cer­tains ont pu sur­vivre dans des bio­topes par­ti­cu­liers (archéo­bac­té­ries ?).
  2. Appa­ri­tion de l’oxy­gène par la pho­to­syn­thèse et sur­vie de cer­tains pro­ca­ryotes anaé­ro­bies grâce à la voie des pen­toses ( NADPH2) mais l’ATP est tou­jours four­ni par la gly­co­lyse anaérobie.
  3. Appa­ri­tion des bac­té­ries aéro­bies uti­li­sant l’oxy­gène comme accep­teur ultime des élec­trons ( oxy­da­tion dans le Cycle de Krebs ), ancêtre des actuelles mito­chon­dries. Les déchets sont le CO2 et H2O uti­li­sables par les cel­lules végé­tales . Un équi­libre dyna­mique venait de naître.
  4.  » Inven­tion  » de la cel­lule euca­ryote par inté­gra­tion de bac­té­ries aéro­bies plu­tôt que de les digé­rer : les mito­chon­dries. Elles sont les cen­trales éner­gé­tiques du com­plexe bio­lo­gique ain­si crée

.
. Le même rai­son­ne­ment peut être appli­qué aux cel­lules végé­tales pour l’in­té­gra­tion de cya­no­bac­té­ries : les chloroplastes

La pro­duc­tion d’ATP n’est plus alors régu­lé par des infor­ma­tions mito­chon­driales mais par celles du méta­bo­lisme de toute la cel­lule ( rap­port ATP/ADP, le taux d’a­cé­tyl CoA en particulier ).

Il nous parait pro­bable que le maté­riel géné­tique de la cel­lule euca­ryote est une mosaïque du pro­ca­ryote pri­mi­tif et de la bac­té­ries aéro­bie dont la com­plexi­té – fra­gi­li­té ? – a néces­si­té la for­ma­tion d’une nou­velle struc­ture : le noyau. La pré­sence et le rôle de l” ADN  » rebut  » c’est à dire des des introns en serait la preuve.

VIEILLISSEMENT ET MORT CELLULAIRE

Le vieillis­se­ment est faci­le­ment appré­hen­dé pour un orga­nisme mul­ti­cel­lu­laire comme l’homme. Au niveau d’une cel­lule ou d’une bac­té­rie, le vieillis­se­ment – et son corol­laire, la mort – sont des don­nées pure­ment dynamiques.
On peut défi­nir l’im­mor­ta­li­té cel­lu­laire ou bac­té­rienne par un équi­libre dyna­mique entre dégra­da­tion et répa­ra­tion. Dans la mesure où le milieu nutri­tif le per­met, l’im­mor­ta­li­té entraîne une capa­ci­té illi­mi­tée de multiplication.C’est le cas des bac­té­ries et des cel­lules cancéreuses.

Pour les cel­lules euca­ryotes, il existe une limite pro­gram­mée à cette mul­ti­pli­ca­tion ( envi­ron 70 fois ) et donc une mort pro­gram­mée ( Apop­tose ) ce qui n’ex­clut pas un  » vieillis­se­ment accé­lé­ré  » par les radi­caux libres, per­oxydes et autres oxydants.
Dans les deux cas, la struc­ture sym­bio­tique est direc­te­ment impliquée :

MAJ 2004 : Le mys­tère du vieillis­se­ment en par­tie réso­lu par des scien­ti­fiques sué­dois [Lire]

CANCERISATION

Si au niveau de l’or­ga­nisme mul­ti­cel­lu­laire le can­cer repré­sente une faillite de son orga­ni­sa­tion, au niveau cel­lu­laire la trans­for­ma­tion can­cé­reuse doit être consi­dé­rée comme un méca­nisme de sur­vie et de mul­ti­pli­ca­tion retrou­vant ain­si son poten­tiel originel.
La struc­ture mul­ti­cel­lu­laire subit une agres­sion ( virus, toxique, hyper­sti­mu­la­tion, etc…) . Les cel­lules impli­quées peuvent résis­ter, s’a­dap­ter, mou­rir ou se déso­li­da­ri­ser de l’or­gane en se trans­for­mant en une cel­lule cancéreuse.

La trans­for­ma­tion can­cé­reuse cor­res­pond à LA RUPTURE DE LA STRUCTURE SYMBIOTIQUE en expri­mant des gènes quies­cents ( au moins depuis la fin de la crois­sance in uté­ro) et dont la fina­li­té – au dépend du mul­ti­cel­lu­laire – est la sur­vie de la cellule.
Ces gènes alors déré­pri­més ont été nommes onco­gènes mais ils ne repré­sentent pas des struc­tures ou des ano­ma­lies patho­lo­giques mais une par­tie indis­pen­sable et nor­male du génome cel­lu­laire qui avait été mise en sommeil.…


Source Can­cer : les méca­nismes bio­lo­giques [Lire]
(Gré­go­ry Séga­la – futura-sciences.com)

Le prix Nobel 2012 de Méde­cine attri­bué à
John Gur­don et Shi­nya Yamanaka

En effet, ces scien­ti­fiques ont prou­vé que les cel­lules adultes pou­vaient être repro­gram­mées pour rede­ve­nir plu­ri­po­tentes. Ceci « a chan­gé la manière dont nous com­pre­nons le déve­lop­pe­ment des cel­lules et de l’or­ga­nisme », a com­men­té le jury. Aupa­ra­vant, les cher­cheurs esti­maient qu’une fois les cel­lules deve­nues matures il était impos­sible qu’elles repassent à un stade non dif­fé­ren­cié. Ces tra­vaux ont per­mis de pro­gram­mer des cel­lules dif­fé­ren­ciées adultes pour qu’elles rede­viennent poly­va­lentes, ouvrant un poten­tiel infi­ni en thé­ra­pie cel­lu­laire. Elles rem­placent avan­ta­geu­se­ment les cel­lules souches embryon­naires, et éli­minent le risque de rejet. Mais il reste encore du che­min à par­cou­rir avant de s’as­su­rer de leur totale inno­cui­té : l’un des risques est celui d’une pro­li­fé­ra­tion cel­lu­laire anar­chique (càd can­cé­reuse ??).

LA VIE

A lire : Bio­lo­gie et Struc­tures de Hen­ri LABORIT

L’é­tin­celle de vie cor­res­pond à l’ap­pa­ri­tion d’un méca­nisme capable de lut­ter contre l’en­tro­pie càd le désordre.
C’est une notion fon­da­men­tale de thermodynamique.

L’i­nerte ne peut évo­luer que de l’ordre vers le désordre : mon­tagne – rocher – gra­vier – sable – pous­sière. C’est une évo­lu­tion du com­plexe vers le simple avec perte d’information

Le vivant peut entre­te­nir une struc­ture com­plexe càd pré­ser­ver dyna­mi­que­ment un équi­libre instable ( ordre ou néguentropie )
Pour ce faire il lui faut deux choses : de l’éner­gie et de l’information.

La source d’éner­gie c’es le soleil ; direc­te­ment pour les plantes ou indi­rec­te­ment pour les ani­maux et l’homme.

L’in­for­ma­tion, c’est le code génétique.

Le code géné­tique… C’est qui ?

Et Le temps ?

Par­ler du temps, c’est défi­nir un avant et un après, c’est à dire un chan­ge­ment aus­si minime soit-t-il dans l’Univers.

On peut esti­mer alors qu’à Zéro degré Kel­vin, le temps n’existe pas : plus rien ne bouge ! Même pas les électrons !

L’en­tro­pie est donc mère du temps ? Fille du temps ?
Et pour une bac­té­rie, l’é­qui­libre dyna­mique indé­fi­ni abo­lit le temps ? L’im­mor­ta­li­té ? Et non, car la source d’éner­gie – le soleil – s’é­puise avec le temps.…

Et la vitesse ?

Le temps est fonc­tion de la vitesse. Il serait donc relatif…lui aussi ?
Il faut alors un obser­va­teur et un moyen de mesu­rer le temps…Le para­doxe des jumeaux de Lan­ge­vin existe-t-il vrai­ment ? Dans « la fusée » les atomes de la pen­dule et les méta­bo­lismes du voya­geur subissent les mêmes contraintes liées à la vitesse de dépla­ce­ment proche de celle de la lumière
Bon Voyage !

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