Colloque "Hasard, holisme et réductionnisme en cancérologie"

LA RECHERCHE SUR LE CANCER : UN CHAMP PRIVILEGIE POUR PENSER LES RAPPORTS
ENTRE HASARD, REDUCTIONNISME ET HOLISME

7 novembre 2013, ENS-Paris, 45 rue d’Ulm, 75005 Paris

La recherche sur le cancer bénéficie depuis quelques années de la
révolution technologique permettant de séquencer des génomes de plus en
plus facilement et à faible coût. Nous disposons désormais d’une
description précise du contenu génétique de cellules issues de nombreux
types de cancer, et de multiples tumeurs de chaque type. Ces données sont
les premières à confirmer expérimentalement l’ampleur de la complexité
génétique des cancers qui était suspectée depuis longtemps déjà.

Ces recherches relèvent d’un réductionnisme génétique traditionnel en
oncologie qui vise d’une part à mieux comprendre la genèse des pathologies
sur des bases génétiques, et d’autre part à faire émerger de potentielles
cibles thérapeutiques qui pourraient faire l’objet de thérapies «
ciblées ».

Toutefois, la complexité et la diversité génétique des cancers questionnent
leur origine génétique. Alors que l’hypothèse de mutations somatiques au
niveau cellulaire reste le modèle théorique prépondérant, un faisceau
d’arguments expérimentaux révèle l’importance de perturbations de
l’organisation tissulaire dans le développement des cancers. Ceci provoque
un renouveau des approches holistes et organicistes. Ces dernières essayent
de mettre en perspective et repenser la prépondérance du niveau génétique
en proposant une nouvelle conception de la genèse des cancers au niveau
tissulaire.

Qui plus est, la variabilité et la diversité génétique révélée par le
séquençage de génomes cancéreux, l’intérêt toujours croissant pour les
phénomènes de type épigénétiques, qui peuvent entraîner des variations
rapides et réversibles en fonction de l’environnement cellulaire, ainsi que
le rôle possible de l’expression aléatoire des gènes, obligent à considérer
les modèles réductionnistes et holistes au vu de cet ensemble de sources de
variabilité biologique.

Nous discuterons l’actualité de ces différentes notions et de ces
différents modèles lors de cette journée de travail, et nous essaierons
d’articuler ces trois champs théoriques et expérimentaux en cancérologie de
manière à faire émerger d’éventuels points de convergence.

http://philevents.org/event/show/11648
http://www.cirphles.ens.fr/centre-cavailles/activites-56/groupe-de-travail-hasard/


Programme

9H30-12H Salle Dussane, 45 rue d’Ulm

09h30-09h45 : Accueil

09h45-10h00 : Introduction de la journée (Anna ZIELINSKA et Tarik ISSAD)

10h00 - 10h40 : Aspects historiques (Michel MORANGE)

10h40 - 11h00 : Discussion

11h00 - 11h40 : Une approche réductionniste du cancer : du gène au
traitement (Eric SOLARY)

11h40 - 12h00 : Discussion

12h00 - 13h40 : Repas

13H40-16H Salle des Actes, 45 rue d’Ulm

13h40 - 14h20 : Cancer from an organicist perspective (Ana SOTO & Carlos
SONNENSCHEIN)

14h20 - 14h40: Discussion

14h40 - 15h00 : Pause café

15h00 - 15h40 : La place des phénomènes aléatoires dans le cancer
(Jean-Pascal CAPP)

15h40 - 16h00 : Discussion générale & conclusion



Resumés

Eric Solary

Une approche réductionniste du cancer : du gène au traitement

Une approche réductionniste du cancer attribue aux anomalies génétiques -
mutation génique, dérégulation épigénétique - un rôle central dans
l’émergence de la maladie. Schématiquement, l’anomalie fondatrice,
considérée comme "driver" de la maladie, confère à la cellule dans laquelle
elle apparaît un avantage compétitif sur les cellules voisines. Cette
première anomalie peut apparaître par hasard ou du fait d’un environnement
favorable tel qu’une exposition toxique ou un contexte inflammatoire. La
cellule anormale, en se divisant, constitue un clone au sein duquel de
nouvelles anomalies apparaissent, certaines ayant une fonction "passenger"
pouvant contribuer au développement du clone par épistasie ou à son
élimination par antagonisme, d’autres ayant une fonction "driver"
permettant l’émergence d’un sous-clone. Les tumeurs acquièrent ainsi une
hétérogénéité croissante. Les conséquences thérapeutiques de cette vision
seront discutées. Selon ce schéma, un traitement insuffisant qui élimine un
certain nombre de sous-clones sans les éliminer tous favorisera l’émergence
d’un sous clone résistant ou déséquilibrera le rapport de force entre
sous-clones.

Carlos Sonnenschein & Ana M. Soto

Tufts University School of Medicine

Cancer from an organicist perspective.

For almost a century, the somatic mutation theory (SMT) has been the
prevalent theory to explain carcinogenesis. The SMT posits that the
accumulation of mutations in the genome of a single normal cell is
responsible for the transformation of such cell into a neoplasm.
Implicitly, this theory claims that the default state of cells in metazoan
is quiescence and that cancer is a cell-based, genetic and molecular
disease. By adopting a “greedy” reductionist perspective, conventional 2D
cell cultures were used in order to identify the putative genetic causes of
“transformation”, an in vitro event that used to be considered as a
reliable surrogate for neoplasia in animals. In order to accommodate facts
that do not fit the predictions of the original SMT, and thus rescue this
failed theory, periodic ad hoc arguments have been and are being offered.

> From lessons learned while performing our own research on control of cell
proliferation and while adopting an organicist perspective, in 1999, we
proposed a competing theory, the tissue organization field theory (TOFT).
In contraposition to the SMT, a) the TOFT posits that cancer is a
tissue-based disease whereby carcinogens (directly) and mutations in the
germ-line (indirectly) may alter normal interactions between the stroma and
their adjacent epithelium. And b) the TOFT explicitly acknowledges that the
default state of all cells is proliferation and motility, a premise that is
relevant to and compatible with evolutionary theory. Theoretical arguments
and experimental evidence will be presented to compare the merits of the
original SMT and its variants and those of the TOFT in organizing
principles, construct objectivity, and ultimately explain carcinogenesis.

Jean-Pascal Capp

LISBP (UMR CNRS 5504 ; UMR INRA 792), INSA/Université de Toulouse

La place des phénomènes aléatoires dans le cancer.

L’apparition de modifications génétiques souvent conçues, dans une
perspective réductionniste, comme les éléments initiateurs dans le cancer
se fait clairement de manière aléatoire. Il existe toutefois quelques biais
liés à la séquence de l’ADN ou à l’exposition aux agents mutagènes par
exemple. Les séquençages de génomes cancéreux l’ont désormais confirmé.
D’autres phénomènes aléatoires ont retenu l’attention depuis 15 ans, en
particulier les modifications épigénétiques de la chromatine. Celles-ci ont
effectivement un rôle majeur dans la diversification phénotypique des
cellules cancéreuses, et représentent pour certains une alternative à une
théorie seulement génétique de l’initiation du cancer. Toutefois le cadre
réductionniste reste ici prédominant. Enfin les variations aléatoires de
l’expression des gènes entre cellules constituent une troisième catégorie
d’événements aléatoires qui peuvent être considérés comme ayant un rôle
causal. L’accent mis sur ce type d’événements peut permettre de sortir du
schéma réductionniste en considérant les interactions entre les niveaux
génétique et tissulaire aux différents stades de la cancérogenèse. Dans
cette perspective, j’essaierai de proposer une nouvelle articulation de ces
trois classes de phénomènes aléatoires dans le cancer.

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Jean-Jacques Kupiec