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Première Google Maps du cancer

Les chercheurs de l’Institut Curie lancent la première carte interactive et complète des réseaux de signalisation du cancer. Cet atlas du cancer fonctionne comme une Google Maps : les chercheurs peuvent zoomer sur les mécanismes et les données de multiples niveaux biologiques qui les intéressent, voire compléter cette carte.

Première Google Maps du cancer

Les données se multiplient sur les origines du cancer et les altérations en cause dans la survenue de cette pathologie. Il existe des mutations fondatrices qui entraînent des perturbations à plusieurs niveaux. « Les données existent, mais elles sont généralement focalisées sur une voie de signalisation et éparpillées au sein de centaines de publications scientifiques. », explique Andrei Zinovyev, coordinateur scientifique du groupe Bioinformatique et biologie des systèmes du cancer (Inserm/Institut Curie). « Or, ces perturbations peuvent affecter plusieurs voies de signalisation. Nous avons étudié l’ensemble de ces données et créé un atlas des réseaux de signalisation du cancer. »

Atlas des cancers

Il s’agit d’une base de données accessible à tous et facile d’utilisation. Elle contient et connecte de nombreuses cartes de réseaux de signalisation impliqués dans le développement des cancers. On y trouve pas moins de 4600 interactions, couvrant 1821 protéines et 564 gènes (1).

« Et tout cela ressemble et fonctionne comme une Google maps, ce qui la rend facilement accessible à un large public. explique Inna Kuperstein, coordinatrice de ce projet à l’Institut Curie. Les chercheurs peuvent se déplacer dans la carte, choisir les mécanismes voulus, zoomer dessus et avoir une vision complète des interactions existantes entre les différents acteurs.

A ce jour, cet atlas décrit 5 processus majeurs associés au développement d’un cancer, l’apoptose, la survie cellulaire, la transition EMT et la motilité cellulaire, le cycle cellulaire et la réparation de l’ADN.

Toutefois, les réseaux sont décrits dans les cellules normales. Les applications de cet atlas sont donc bien plus larges que la cancérologie.

L’interface web dispose également d’un forum de discussion où les chercheurs peuvent échanger et commenter leurs derniers résultats. Car cette carte n’est pas figée. Bien au contraire, c’est à chacun de l’implémenter. Plus elle sera enrichie, plus elle aidera les chercheurs et les médecins dans leur activité quotidienne.

Quelles sont les applications de cet atlas ?

« Pour interpréter l’ensemble des données omiques (soit les données génomiques, protéomiques et du séquençage de l’ADN à grande échelle), nous avons développé un outil de visualisation et d’analyse des données appelées NaviCell Web Service » précise Eric Bonnet, le coordinateur du projet NaviCell. « Cet outil est incorporé dans l’interface de l’atlas. Les utilisateurs peuvent ajouter leurs données en ligne et les visualiser dans l’atlas, ce qui leur permet d’identifier les processus dérégulés dans leurs échantillons (2). »

Ce qu’a déjà permis cet atlas

« En utilisant cet atlas, nous avons tout d’abord identifié deux acteurs indispensables à la transition épithélio-mésenchymateuse dans les cellules intestinales. La transition épithélio-mésenchymateuse représenterait pour les cellules tumorales le premier pas vers la dissémination. Nous avons ainsi pu analysé les mécanismes responsables de l’invasion tumorale et identifier les altérations essentielles au développement de métastases d’un cancer du côlon. » explique Emmanuel Barillot, chef de l’équipe Bioinformatique et biologie des systèmes du cancer (Inserm/Institut Curie). « Ce modèle, confirmé expérimentalement, a permis de mettre au point des modèles animaux qui miment les cancers du côlon invasifs chez l’homme (3). »

Et après ?

Ses créateurs pensent déjà aux développements futurs. Ils envisagent d’ajouter les réseaux impliqués dans la réponse immunitaire, l’angiogenèse, le maintien des télomères, la régulation du centrosome, le remodelage de la chromatine et bien d’autres. A terme, cet atlas pourrait devenir un outil précieux d’aide au diagnostic des cancers, à la prédiction de la réponse au traitement, à l’analyse de la résistance à certains traitements, au développement de nouvelles molécules.

En savoir plus

» Le site de la Google map : https://acsn.curie.fr/

(1) Atlas of Cancer Signalling Network: a systems biology resource for integrative analysis of cancer data with Google Maps.
Kuperstein I, Bonnet E, Nguyen HA, Cohen D, Viara E, Grieco L, Fourquet S, Calzone L, Russo C, Kondratova M, Dutreix M, Barillot E, Zinovyev A.
Oncogenesis. 2015 Jul 20;4:e160. doi: 10.1038/oncsis.2015.19.

(2) NaviCell Web Service for network-based data visualization.
Bonnet E, Viara E, Kuperstein I, Calzone L, Cohen DP, Barillot E, Zinovyev A.
Nucleic Acids Res. 2015 Jul 1;43(W1):W560-5. doi: 10.1093/nar/gkv450.

(3) Concomitant Notch activation and p53 deletion trigger epithelial-to-mesenchymal transition and metastasis in mouse gut.
Chanrion M, Kuperstein I, Barrière C, El Marjou F, Cohen D, Vignjevic D, Stimmer L, Paul-Gilloteaux P, Bièche I, Tavares Sdos R, Boccia GF, Cacheux W, Meseure D, Fre S, Martignetti L, Legoix-Né P, Girard E, Fetler L, Barillot E, Louvard D, Zinovyev A, Robine S.
Nat Commun. 2014 Oct 8;5:5005. doi: 10.1038/ncomms6005.

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24/09/2015