Longtemps considéré comme une maladie qui touche presque exclusivement les fumeurs, le cancer du poumon change de plus en plus de visage. À l'échelle mondiale, les experts de la santé suivent avec une préoccupation croissante une tendance inquiétante : une augmentation du nombre de cas de cancer du poumon chez les personnes qui n'ont jamais fumé. Cette forme de la maladie affecte de manière disproportionnée les femmes, en particulier celles d'origine asiatique, et enregistre une prévalence plus élevée dans les nations d'Asie de l'Est par rapport au monde occidental. Alors que pendant des décennies, l'accent de la santé publique a été mis sur la lutte contre le tabac, il est devenu clair que d'autres facteurs environnementaux jouent un rôle clé, mais insuffisamment élucidé. De récentes découvertes scientifiques jettent enfin un nouvel éclairage sur cette problématique complexe, offrant les premières preuves génomiques concrètes qui lient la pollution de l'air au développement de cette maladie maligne chez les non-fumeurs.

Une enquête génomique révèle un coupable caché

Une étude révolutionnaire, publiée la semaine dernière dans la prestigieuse revue scientifique Nature, fournit les preuves les plus convaincantes à ce jour identifiant la pollution de l'air et d'autres expositions environnementales comme les principaux moteurs du cancer du poumon chez les non-fumeurs. La recherche, menée conjointement par des scientifiques de l'Université de Californie à San Diego (UC San Diego) et de l'Institut national du cancer (NCI), qui fait partie des Instituts nationaux de la santé (NIH) des États-Unis, représente un tournant dans la compréhension de cette maladie. Les études précédentes avaient principalement mis en évidence un lien épidémiologique, mais cette recherche va plus loin, en plongeant profondément dans le génome de la tumeur pour découvrir les mécanismes moléculaires par lesquels les facteurs environnementaux endommagent l'ADN et favorisent le développement du cancer.

Le Dr Ludmil Alexandrov, professeur de bio-ingénierie et de médecine cellulaire et moléculaire à l'UC San Diego et l'un des directeurs de l'étude, souligne l'importance de cette découverte. "Nous sommes confrontés à une tendance problématique d'augmentation du cancer du poumon chez les non-fumeurs, et jusqu'à présent, nous n'avions pas entièrement compris pourquoi. Notre recherche montre que la pollution de l'air est fortement associée aux mêmes types de mutations de l'ADN que nous associons généralement au tabagisme", a souligné Alexandrov. Sa collègue, la Dre Maria Teresa Landi, épidémiologiste au NCI, ajoute : "C'est un problème mondial urgent et croissant. La plupart des études précédentes ne séparaient pas les données des fumeurs de celles des non-fumeurs, ce qui limitait la compréhension des causes potentielles chez ces patients. Nous avons conçu l'étude pour collecter des données auprès de non-fumeurs du monde entier et utiliser la génomique pour trouver des indices d'expositions qui pourraient causer ces cancers."

Les empreintes moléculaires dans nos cellules

L'équipe scientifique a analysé les tumeurs pulmonaires de 871 non-fumeurs vivant dans 28 régions différentes d'Afrique, d'Asie, d'Europe et d'Amérique du Nord, couvrant des zones avec des niveaux variables de pollution de l'air. En utilisant une technique avancée de séquençage du génome entier, les chercheurs ont identifié des schémas spécifiques de mutations de l'ADN, connus sous le nom de signatures mutationnelles. Ces signatures agissent comme des empreintes digitales moléculaires, laissant une trace permanente des expositions passées qui ont endommagé le matériel génétique de la cellule. En combinant les données génomiques avec des estimations de la pollution basées sur des mesures satellitaires и terrestres de particules fines (PM2,5), ils ont pu estimer l'exposition à long terme des individus à l'air pollué.

Les résultats ont été sans équivoque. Les non-fumeurs vivant dans des environnements plus pollués présentaient un nombre de mutations significativement plus élevé dans leurs tumeurs pulmonaires. Les mutations dites "pilotes" (driver mutations), qui favorisent directement le développement du cancer, et les signatures mutationnelles associées au cancer étaient particulièrement prononcées. Par exemple, chez ces individus, on a enregistré une augmentation de 3,9 fois de la signature mutationnelle normalement associée au tabagisme et une augmentation de 76 % d'une autre signature liée au vieillissement. Marcos Díaz-Gay, l'un des auteurs de l'étude, précise que cela ne signifie pas que la pollution crée une "signature de pollution de l'air" unique, mais qu'elle augmente le nombre total de mutations, en particulier au sein des voies de dommages à l'ADN connues. "Ce que nous voyons, c'est que la pollution de l'air est associée à une augmentation des mutations somatiques, y compris celles qui relèvent de signatures mutationnelles connues attribuées au tabagisme et au vieillissement", explique Díaz-Gay.

Les chercheurs ont également observé une relation dose-réponse claire : plus une personne était exposée à la pollution, plus on trouvait de mutations dans les tumeurs pulmonaires. De plus, ces tumeurs avaient des télomères plus courts, les capuchons protecteurs aux extrémités des chromosomes, ce qui est un signe clair de vieillissement cellulaire accéléré.

Résultats surprenants : Le rôle du tabagisme passif et des plantes médicinales

Contrairement au lien fort avec la pollution de l'air, les chercheurs n'ont pas trouvé de corrélation génétique forte avec le tabagisme passif. Les tumeurs pulmonaires de non-fumeurs exposés au tabagisme passif n'ont montré qu'une légère augmentation des mutations, ainsi que des télomères plus courts, mais sans signatures mutationnelles spécifiques ni mutations "pilotes". Bien que l'exposition au tabagisme passif soit un facteur de risque connu de cancer, son effet mutagène était beaucoup moins prononcé que celui observé avec la pollution de l'air. Les scientifiques suggèrent que l'effet mutagène du tabagisme passif est peut-être trop faible pour être détecté avec les outils actuels, bien que ses effets biologiques soient visibles dans le raccourcissement significatif des télomères.

Outre la pollution de l'air, l'étude a identifié un autre risque environnemental : l'acide aristolochique, un puissant cancérigène présent dans certaines plantes médicinales traditionnelles chinoises. Une signature mutationnelle spécifique associée à cet acide a été trouvée presque exclusivement dans des cas de cancer du poumon chez des non-fumeurs de Taïwan. Bien que l'acide aristolochique ait été précédemment lié au cancer de la vessie, du tube digestif, des reins et du foie suite à son ingestion, c'est la première étude qui fournit des preuves qu'il pourrait également contribuer au cancer du poumon. Les chercheurs soupçonnent que cela pourrait se produire par l'inhalation de vapeurs de préparations traditionnelles à base de plantes, mais des recherches supplémentaires seront nécessaires pour confirmer cette hypothèse. "Cela soulève une nouvelle préoccupation sur la façon dont les médecines traditionnelles peuvent involontairement augmenter le risque de cancer, mais en même temps, cela représente une opportunité de prévention, en particulier en Asie", a commenté la Dre Landi.

Le mystère de la nouvelle signature et l'avenir de la recherche

Dans une autre découverte intrigante, l'équipe a identifié une toute nouvelle signature mutationnelle qui apparaît dans les tumeurs pulmonaires de la plupart des non-fumeurs, mais est absente chez les fumeurs. Sa cause reste inconnue – elle n'a été corrélée ni à la pollution de l'air ni à aucune autre exposition environnementale connue. "Nous la voyons dans la plupart des cas de cette étude, mais nous ne savons pas encore ce qui la déclenche", a déclaré Alexandrov. "C'est quelque chose de complètement différent et cela ouvre un tout nouveau champ de recherche."

Pour l'avenir, les chercheurs prévoient d'élargir leur étude pour inclure des cas de cancer du poumon chez des non-fumeurs d'Amérique latine, du Moyen-Orient et d'autres régions d'Afrique. Ils portent également leur attention sur d'autres risques potentiels. L'un des points d'intérêt est la consommation de marijuana et de cigarettes électroniques, en particulier chez les jeunes qui n'ont jamais fumé de tabac, afin de déterminer si ces expositions contribuent également à des changements mutationnels dans le tissu pulmonaire. Leur objectif est d'étudier d'autres risques environnementaux, tels que le radon et l'amiante, et de collecter des données plus détaillées sur la pollution aux niveaux local et individuel afin de créer une image encore plus complète des causes de cette maladie de plus en plus fréquente.

Source : University of California