Adductomique de l'ADN pour l'investigation du cancer colorectal (adductomics)

Le cancer colorectal (CCR) se développe à la suite de multiples mutations génétiques provoquant la transformation de l'épithélium intestinal normal en un carcinome colorectal. Les mutations génétiques peuvent être causées par de nombreux événements génétiques différents, y compris des dommages chimiques aux nucléosides de l'ADN. Ces modifications chimiques sont dues à la fois à des composés exogènes provenant de l'alimentation, de l'environnement et du microbiote intestinal, ou à des composés endogènes produits par nos propres processus métaboliques comme l'inflammation et le stress oxydatif. Une telle altération génétique est considérée comme l'événement de départ conduisant au développement d'un CCR sporadique. Cependant, il existe peu de connaissances sur les modifications des nucléosides de l'ADN qui sont associées à un risque accru de CCR et sur leur mécanisme d'action. L'étude de ces modifications nucléosidiques de l'ADN a été abordée ces dernières années par un nouveau domaine de recherche, appelé adductomique de l'ADN. L'adductomique de l'ADN utilise les nouveaux instruments avancés de spectrométrie de masse à haute résolution (HRMS) pour identifier les complexes qui se forment entre les composés toxiques et l'ADN, à savoir les adduits à l'ADN.

Certaines études ont déjà identifié des adduits à l'ADN dans le CCR avec une technologie plus ancienne. Cependant, il n'y a pas de véritable preuve sur laquelle les adduits d'ADN sont liés au CCR sporadique, au cancer colorectal héréditaire sans polypose (HNPCC) et à d'autres maladies telles que la polypose adénomateuse familiale (FAP) qui se transforme en CCR avec un risque de 95 % avant l'âge de 35. Le manque d'études humaines plus récentes sur l'adductomique de l'ADN est principalement dû au manque de méthodes analytiques appropriées. Le développement de telles méthodes nécessite un matériau d'échantillon suffisant et la quantité d'échantillon dans une biopsie du côlon est trop faible pour être utilisée pour le développement de méthodes. Dans cette étude, le tissu épithélial du côlon obtenu par résection du côlon pendant la chirurgie sera utilisé pour développer une méthode plus sensible, permettant éventuellement l'analyse des adduits d'ADN à partir de biopsies dans de futures études. Afin de s'assurer que la méthode développée peut différencier le niveau d'adduits à l'ADN entre le CCR héréditaire, le CCR sporadique et les sujets non CCR, des matériaux provenant d'autres groupes venant à l'hôpital pour des résections du côlon seront également obtenus. En analysant les matériaux obtenus de manière cas-témoin, nous pourrions également être en mesure de déterminer si certains des adduits à l'ADN diffèrent entre les différents cas de CCR ou en comparaison avec des sujets sans cancer. Ces connaissances devraient fournir une base préliminaire pour suggérer des approches de prévention et d'intervention visant à réduire la morbidité et la mortalité par CCR.

Cependant, dans les études cas-témoins, une sélection appropriée des sujets doit être effectuée en assurant un équilibre entre le sexe et l'âge entre le groupe témoin et le groupe CCR. Cela sera difficile dans la première partie de l'étude actuelle puisque 1) il y a peu de possibilités d'obtenir une résection du côlon chez des sujets sains 2) les taux d'incidence du CCR sont nettement plus élevés chez les hommes que chez les femmes, et 3) différents types de CCR se développent à différents moments âge. Il est également évident qu'une méthode reposant sur des analyses de résections coliques aurait une application limitée en médecine préventive. Une solution à ces problèmes peut être l'utilisation d'échantillons de substitution appropriés comme le sang, les matières fécales et l'urine. En effet, comme les lésions de l'ADN peuvent être éliminées du génome par le système de réparation de l'ADN, elles sont souvent excrétées dans les urines, les fèces ou le sang. Afin de savoir si nous pouvons remplacer les tissus par des échantillons de substitution, nous examinerons s'il existe une corrélation entre le niveau de produit de réparation de l'ADN dans les échantillons de substitution et les adduits d'ADN dans les tissus du côlon. Remplacer les tissus du côlon par des substituts, ou développer une méthode sensible d'analyse de l'ADN à partir de biopsies, permettrait une collecte plus facile des échantillons, donnant la possibilité, à l'avenir, de réaliser des études cliniques de grande envergure et contrôlées ainsi qu'un échantillonnage moins invasif des patients. Cela pourrait permettre de confirmer une relation causale entre des adduits spécifiques à l'ADN et le CCR, offrant de réelles avancées dans les approches de prévention et d'intervention.

Enfin, après l'identification des adduits à l'ADN et des produits de réparation de l'ADN éventuellement associés au CCR, il sera important d'identifier la cause réelle de la formation des adduits à l'ADN. Notre objectif final est donc d'identifier quels facteurs liés au mode de vie, à l'alimentation ou à l'environnement sont éventuellement associés aux adduits à l'ADN et aux produits de réparation de l'ADN identifiés respectivement dans les échantillons de côlon et de substitution. À cette fin, nous effectuerons un profil métabolique du sérum, de l'urine et des fèces, un profil microbien des fèces, et nous le corrélerons avec des informations de base sur les modes de vie des patients concernant le tabagisme, la consommation d'alcool et la consommation de viande rouge, par ex. facteurs suspectés d'influencer le risque de maladies du côlon.

L'établissement d'une relation causale entre des adduits spécifiques à l'ADN et le CCR ou d'autres maladies du côlon, et la compréhension des causes de la formation d'adduits à l'ADN, permettront non seulement de mieux comprendre les défauts moléculaires, mais également de faire progresser les approches de prévention et d'intervention.