E12 Evolution clonale et hétérogénéité tumorale

Topique

Ce modèle élargit l'échelle d'analyse par rapport au modèle précédent, qui décrivait le cycle d'une seule cellule : au lieu de modéliser une cellule unique, il modélise l'évolution de la composition génétique de l'ensemble de la population tumorale au fil du temps.

Cette population tumorale n'est pas un système homogène, mais un écosystème de clones en compétition : chaque clone possède son propre génotype et, de ce fait, son propre taux de croissance net, son propre taux de mortalité en réponse au traitement et sa propre sensibilité thérapeutique.

La physique régissant la compétition entre ces clones est la même théorie de l'évolution décrite par Darwin, appliquée ici à des échelles de temps allant de quelques semaines à plusieurs années, et à des populations allant d'un million à mille milliards de cellules.

Cette évolution des clones tumoraux suit les trois mêmes principes que tout processus évolutif : la variation, c'est-à-dire les mutations qui introduisent une diversité génétique entre les clones ; l'hérédité, c'est-à-dire la réplication fidèle du matériel génétique, qui transmet cette diversité d'une cellule à ses cellules filles ; La sélection naturelle – c’est-à-dire la pression exercée par le microenvironnement tumoral, le système immunitaire du patient ou le traitement anticancéreux – favorise certains clones au détriment d’autres.

Ce qui rend le système tumoral unique, comparé à d’autres systèmes où l’évolution opère également, c’est que cette sélection peut être considérablement intensifiée par le traitement anticancéreux : alors que dans la nature la sélection agit à un rythme relativement lent, le traitement anticancéreux peut devenir une pression sélective bien plus intense que toute pression naturelle, accélérant ainsi le processus évolutif de la population tumorale bien plus qu’il ne le ferait en l’absence de ce traitement.

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