Le cancer du sein est le cancer le plus courant chez les femmes. L’équipe du biologiste Luc Gaudreau vient de mettre en évidence un mécanisme qui explique comment certains pesticides contribuent au développement de la maladie.

Exposés à plus de 7000 pesticides

Les quantités de pesticides utilisées en agriculture augmentent régulièrement depuis des décennies. Plus de 7000 produits sont commercialisés au Canada et chacun d’eux contient un ou plusieurs des 500 ingrédients actifs homologués. En ville ou à la campagne, nous sommes tous exposés à de faibles niveaux de pesticides. Leurs effets à long terme, mal connus, suscitent de sérieuses inquiétudes.

Titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur les mécanismes de transcription génique, Luc Gaudreau étudie les mécanismes qui orchestrent la communication et la transmission de l'information génétique dans les cellules. Le biologiste moléculaire est aussi chercheur à l'Institut de pharmacologie de Sherbrooke. Il s’affaire notamment à mieux comprendre de quelle manière les polluants incorporent la machinerie moléculaire pour amorcer certains cancers, dont le cancer du sein. Un chantier complexe pour lequel Luc Gaudreau vient de décrocher une subvention de recherche auprès de la Société de recherche sur le cancer. Le chercheur croit d’ailleurs avoir trouvé un suspect : Dnmt3B, une enzyme impliquée dans la transformation de notre ADN.

Quand l’équilibre est rompu

«Lorsque les polluants entrent dans les cellules du corps, ces dernières enclenchent un mécanisme de défense, explique le biologiste moléculaire. Elles activent le récepteur AhR». Ce récepteur – une protéine – est aussi un important régulateur de l’expression des gènes. Activé, AhR entraîne l’expression des deux enzymes qui procèdent à la détoxification. «L’ennui, c’est que ces mêmes enzymes peuvent également métaboliser les œstrogènes», signale Luc Gaudreau. Les œstrogènes sont depuis longtemps reconnus comme un facteur impliqué dans le développement du cancer du sein.

La première enzyme (CYP1A1) transforme l’œstrogène en un composé inoffensif. Mais la seconde (CYP1B1) convertit l’œstrogène en 4-hydroxy-estradiol – un composé dont les effets sur le génome sont néfastes. L’équilibre naturel de ces deux métabolites est précieux : il doit être en faveur du composé non néfaste, et donc empêcher une surproduction de 4-hydroxy-estradiol. Malheureusement, la présence de polluants dans le corps et les mécanismes qui régissent les actions de l’œstrogène rompt cet équilibre salutaire. Résultat : une surproduction de 4-hydroxy-estradiol, fortement génotoxique, dans la glande mammaire. Dans certain cas, cet engrenage peut aboutir au développement d’un cancer.

Une percée pleine d’espoir

Si ces rouages étaient généralement bien admis par la communauté scientifique, Luc Gaudreau et son équipe ont découvert ce qui empêche CYP1A1 d’agir en présence de polluants : le métabolisme de l’ œstrogène recrute l’enzyme Dnmt3B, ce qui bloque l’expression de CYP1A1. Qui plus est, l’enzyme Dnmt3B est impliquée dans la méthylation de l’ADN – une modification chimique de notre bagage génétique qui a le potentiel d’atténuer l’expression des gènes. Une percée riche en promesses thérapeutiques, percée à laquelle a grandement contribué la doctorante Maud Marques, qui en a fait l’objet de sa thèse.

«Ce mécanisme nous donne une idée de la manière dont les polluants interagissent avec le système endocrinien, précise Luc Gaudreau. Même si les pesticides n’entraînent pas le cancer à court terme, ce mécanisme peut révéler comment ça se passe à moyen et long termes. Dorénavant, Dnmt3B est une cible thérapeutique potentielle.» Selon le biologiste, les mêmes mécanismes moléculaires pourraient aussi être impliqués dans le système endocrinien mâle, de même que dans l’évolution d’autres cancers hormono-dépendants tels que le cancer de la prostate.

À l’assaut des pesticides

Avec la collaboration de ses collègues écologistes Marc Bélisle, Fanie Pelletier et Dany Garant, du Département de biologie, Luc Gaudreau a entrepris de tester une variété de pesticides couramment utilisés en agriculture. Les substances à l’étude sont celles dont on retrouve des niveaux appréciables sur les fruits et légumes ainsi que dans les sources d’eau potable du Québec.

Parmi les pesticides étudiés : le MCPA, un herbicide, et le chlorpyrifos, un insecticide couramment utilisé. L’équipe tient mordicus à analyser les produits tels qu’ils sont vendus et utilisés dans les champs, car malgré les recommandations des autorités, les formules commerciales sont pures à 99 % approximativement. Or, qu’est-ce qui compose le reste de ces produits?

Lorsque des ingrédients inconnus sont trouvés, des experts chimistes sont appelés à l’aide pour identifier les intrus, afin de connaître exactement ce à quoi la faune, la flore et les humains sont exposés. Les niveaux d’enzymes CYP1B1 et de métabolites 4-hydroxy-estradiol sont ensuite mesurés auprès de certains mammifères et oiseaux qui font l’objet d’études par les confrères biologistes du chercheur. «Ça m’excite énormément! confie Luc Gaudreau. Je veux connaître la composition exacte de ce que nous mangeons et comprendre comment cela interfère avec la machinerie moléculaire. C’est de notre santé qu’il s’agit.»