Quand l'ADN dérape : cancers, mutations somatiques et bactéries résistantes

« Mets de la crème solaire ! » « Pas d'antibiotique pour un rhume ! » Ces deux conseils racontent la même histoire : une variation de l'ADN apparue au hasard, puis un tri. Dans ta peau, ce tri peut favoriser une cellule qui se divise trop ; dans une infection, les bactéries que l'antibiotique ne tue plus.

Mutation somatique ou germinale ?

Une mutation non réparée est recopiée à chaque mitose : toutes les cellules issues de la cellule mutée la portent et forment un clone.

• Une mutation germinale touche une cellule à l'origine des gamètes : elle peut passer à un enfant, et se retrouve alors dans toutes ses cellules.
• Une mutation somatique touche n'importe quelle autre cellule (peau, poumon…) : elle ne concerne que son clone et n'est pas transmise aux descendants.

L'immense majorité des cancers résulte de mutations somatiques.

Comment une cellule devient cancéreuse

La division cellulaire est contrôlée par des gènes. Les proto-oncogènes la stimulent : une mutation peut en faire un oncogène hyperactif, un accélérateur bloqué. Les gènes suppresseurs de tumeurs la freinent, lancent la réparation de l'ADN ou le suicide de la cellule (apoptose), comme TP53, gène de la protéine p53, « gardienne du génome » : les inactiver, c'est couper les freins.

Une seule mutation suffit rarement : il faut en général que plusieurs mutations s'accumulent dans une même lignée de cellules, au fil des années. C'est pourquoi le risque augmente avec l'âge. La cellule se divise alors sans contrôle : c'est une tumeur, dont des cellules peuvent migrer et former des métastases.

Exemple 1 : le soleil et la peau. Les UV soudent deux thymines voisines d'un même brin d'ADN : ce dimère de thymine déforme la double hélice. Il est souvent réparé ; sinon, il provoque des erreurs lors de la réplication : à force de coups de soleil, les mutations s'accumulent et le risque de mélanome augmente.

Exemple 2 : le tabac et le poumon. La fumée contient environ 70 substances cancérogènes, dont le benzopyrène : transformé dans les cellules, il se fixe sur des guanines de l'ADN et provoque des mutations, notamment dans TP53. Plus de 8 cancers du poumon sur 10 sont liés au tabac.

Un facteur de risque augmente la probabilité d'un cancer sans le rendre certain : tabac, alcool, surpoids, sédentarité, UV, certains virus (papillomavirus pour le col de l'utérus, hépatites B et C pour le foie), amiante. Selon une étude du Centre international de recherche sur le cancer (2018), environ 4 cancers sur 10 en France sont liés au mode de vie et à l'environnement, le tabac à lui seul en provoquant environ 1 sur 5. Seuls 5 à 10 % des cancers relèvent d'une prédisposition héréditaire, une mutation germinale comme celles des gènes BRCA1 ou BRCA2.

Les bactéries résistantes : la sélection en direct

Une bactérie se reproduit en se divisant en deux, toutes les 20 minutes environ pour Escherichia coli dans de bonnes conditions. Les mutations sont rares mais aléatoires : une infection de milliards de bactéries contient donc presque toujours quelques mutantes, dont certaines résistantes à un antibiotique (cible modifiée, enzyme qui le détruit, pompe qui l'expulse). Elles s'échangent aussi des gènes, même entre espèces, grâce à de petits ADN circulaires, les plasmides : c'est un transfert horizontal.

L'antibiotique ne crée pas ces mutations. Il tue les bactéries sensibles ; les résistantes, déjà là, survivent et se multiplient. C'est une sélection naturelle, dont l'antibiotique est la pression de sélection.

Exemple 3 : le calcul. Une infection compte 1 milliard de bactéries, dont une sur 100 millions est résistante : 1 000 000 000 ÷ 100 000 000 = 10 résistantes avant même le traitement. L'antibiotique, aidé du système immunitaire, élimine les sensibles ; si les 10 résistantes se divisent toutes les 30 minutes, en 5 heures (10 générations) elles deviennent 10 × 2¹⁰ = 10 240, toutes résistantes.

Chaque usage d'antibiotique sélectionne donc des résistances, même quand il est inutile, contre un virus par exemple. D'après une étude du Lancet (2022), l'antibiorésistance a directement causé environ 1,27 million de décès dans le monde en 2019. D'où les bons réflexes : un antibiotique seulement sur prescription, à la dose et pendant la durée indiquées par le médecin, sans garder ni partager les restes.

À retenir

• Une mutation somatique touche une cellule du corps et son clone ; contrairement à une mutation germinale, elle n'est pas transmise aux enfants.
• Un cancer naît d'une cellule qui a accumulé plusieurs mutations de gènes contrôlant la division (oncogènes activés, gènes suppresseurs inactivés).
• Un facteur de risque augmente la probabilité d'un cancer sans le rendre certain ; beaucoup sont évitables.
• Les mutations de résistance des bactéries apparaissent au hasard, avant tout traitement, et peuvent passer d'une bactérie à l'autre par transfert horizontal.
• L'antibiotique ne crée pas la résistance : il la sélectionne.

★ Pour aller plus loin

Les personnes atteintes de xeroderma pigmentosum, une maladie génétique rare, réparent très mal les dégâts des UV : sans protection totale, elles ont des cancers de la peau dès l'enfance.

Les éléphants ont bien plus de cellules que nous, mais pas plus de cancers : c'est le paradoxe de Peto. Une piste : leur génome porte une vingtaine de copies du gène TP53, contre une seule chez nous.

En 1945, recevant le prix Nobel pour la pénicilline, Alexander Fleming avertissait déjà qu'un mauvais usage rendrait les microbes résistants. Une vieille piste revient : la phagothérapie, soigner avec des virus tueurs de bactéries.

Sources pour creuser

• L'Empereur de toutes les maladies : une biographie du cancer, Siddhartha Mukherjee (Flammarion), prix Pulitzer 2011.
• Le Charme discret de l'intestin, Giulia Enders (Actes Sud) : nos bactéries, et ce que leur font les antibiotiques.
• Sur YouTube, les chaînes de l'Institut Pasteur (cherche « résistance aux antibiotiques ») et de l'Inserm (cherche « cancer »).
• lumni.fr (lycée, SVT), inserm.fr et e-cancer.fr (Institut national du cancer).