Le rôle des phénomènes aléatoires dans le cancer

Stochastic phenomena and the tumoral process

INSA/Université de Toulouse, LISBP, UMR CNRS 5504, UMR INRA 792, 135, avenue de Rangueil, 31077 Toulouse Cedex 4, France

^* capp@insa-toulouse.fr

Résumé

Dans la perspective réductionniste, les modifications génétiques sont conçues comme les éléments initiateurs des cancers. Elles apparaissent de manière aléatoire et les séquençages de génomes cancéreux ont montré une forte hétérogénéité génétique inter- et intratumorale. D’autres phénomènes aléatoires retiennent aussi l’attention, en particulier les modifications épigénétiques de la chromatine. Elles fournissent pour certains une alternative à une théorie seulement génétique du cancer. Enfin les variations aléatoires de l’expression des gènes constituent une troisième classe d’événements aléatoires qui pourraient avoir un rôle causal. L’accent mis sur ce dernier type d’événements permet de sortir du schéma réductionniste en considérant les interactions entre les niveaux génétique et tissulaire.

Abstract

In the reductionist perspective, genetic modifications are considered to initiate cancer. Their appearance is a stochastic phenomenon, but there are some biases linked to DNA sequence or exposure to mutagenic agents for instance. Cancer genome sequencing has shown a high inter- and intra-tumoral heterogeneity, sometimes questioning the genetic origin of cancer. Other stochastic processes are also studied in cancer, especially epigenetic modifications. They have a major role in diversifying phenotypes among cancer cells in the progression steps, but might also provide an alternative to genetic theories of cancer initiation. Nevertheless, the reductionist framework remains dominant here. Finally, stochastic cell-to-cell variations in gene expression constitute a third class of stochastic phenomena that can be considered as causal factors in cancer. Highlighting the role of high gene expression variability due to disruption of cellular interactions and communications allows avoiding reductionism by considering the interplay between genetic and tissue levels at every step of the disease. No organization level is privileged in this alternative theory.