Comme une alarme d’incendie dans la cellule
Un chercheur et entrepreneur canadien transforme des découvertes fondamentales dans le domaine de l’épigénétique du cancer en nouveaux outils permettant une détection plus précoce du cancer et des traitements plus efficaces.

« Si le génome est le livre de la vie, la méthylation de l’ADN joue en quelque sorte un rôle de signet, explique le Dr Daniel De Carvalho, chercheur principal au Centre de cancérologie Princess-Margaret du Réseau universitaire de santé, à Toronto. En cas de cancer, ces signets sont déplacés, ce qui provoque une perturbation majeure de l’épigénome. »

L’épigénome détermine quels gènes sont activés ou désactivés dans une cellule donnée, ce qui explique, par exemple, pourquoi une cellule de la peau produit d’autres cellules de la peau et non des cellules du foie. Il s’agit d’une couche complexe de marqueurs et de modifications chimiques de l’ADN et des protéines associées qui régulent l’expression des gènes dans les cellules. La méthylation de l’ADN est la forme la plus courante de ce marquage chimique.

Les recherches du Dr De Carvalho visent à comprendre comment le cancer modifie l’épigénome et comment ces changements peuvent servir à améliorer la détection et le traitement.

Plus de la moitié du génome est constituée d’éléments transposables, qui proviennent le plus souvent d’infections virales passées. Dans les cellules saines, ces anciennes séquences virales restent éteintes. Dans les cellules cancéreuses, elles sont réactivées en raison de la perturbation épigénétique. Lors de cette réactivation, l’organisme réagit comme si un véritable virus était présent et déclenche une réponse immunitaire.

« C’est comme une alarme d’incendie dans la cellule », explique le Dr De Carvalho, qui a fait cette découverte fondamentale et nommé ce phénomène « mimétisme viral » en 2015.

Le Dr De Carvalho et son équipe travaillent actuellement à transformer ces résultats en outils cliniques qui permettraient de détecter l’apparition de cancers à un stade très précoce, de surveiller la réponse des patients aux traitements et d’améliorer l’efficacité des immunothérapies anticancéreuses.

Les séquences d’ADN des éléments transposables présentent un profil de méthylation caractéristique. L’équipe a mis au point une méthode pangénomique pour établir le profil de méthylation de l’ADN, à partir d’ADN recueilli dans le sang.

Cette méthode permet de distinguer les profils de méthylation d’une cellule normale de ceux d’une cellule cancéreuse. Ainsi, on peut détecter le cancer plus tôt qu’avec une analyse de tissu et mesurer la présence de la maladie après un traitement, ainsi que la réponse au traitement. Cette technologie a été validée dans deux essais cliniques et est utilisée dans plusieurs hôpitaux.

Afin de mettre au point cette technologie pour un usage commercial à grande échelle, le Dr De Carvalho a fondé une entreprise en démarrage appelée Adela, qui a jusqu’à présent obtenu plus de 100 millions de dollars américains en financement.

Une autre application des travaux du Dr De Carvalho consiste à combiner des médicaments épigénétiques – capables d’induire le mimétisme viral dans les cellules tumorales – avec des immunothérapies. Les médicaments éliminent des marqueurs épigénétiques, ce qui réactive les anciens éléments viraux et déclenche une réponse immunitaire contre la tumeur. Cette approche s’est révélée prometteuse pour le traitement de patients atteints d’un lymphome dans le cadre d’un récent essai clinique.

« C’est la recherche fondamentale qui m’a donné le coup de foudre pour la science au début de ma carrière, confie le Dr De Carvalho. Le fait aussi de pouvoir travailler en recherche translationnelle et à la mise au point de technologies – soit transformer des découvertes en outils ou en traitements concrets qui peuvent aider les patients – donne tout son sens à la recherche. »

En 2025, le Dr De Carvalho a reçu le Prix Canada Gairdner Momentum Peter-Gilgan pour sa découverte du mimétisme viral et pour son rôle pionnier dans la mise au point d’un nouveau test sanguin pour la détection précoce du cancer, la classification et la surveillance du traitement.

En bref

L’enjeu

Le cancer demeure la principale cause de décès au Canada. Malheureusement, de nombreux cancers sont détectés trop tard pour permettre un traitement efficace.

La recherche

Chef de file mondial dans le domaine de l’épigénétique du cancer, le Dr Daniel De Carvalho a découvert que les cellules cancéreuses déclenchent une réponse immunitaire qu’il a appelée « mimétisme viral ». Il utilise ce phénomène pour accroître l’efficacité des immunothérapies anticancéreuses. Il travaille aussi sur la mise au point d’outils permettant le profilage de la méthylation de l’ADN acellulaire, et d’un test sanguin pour la détection précoce du cancer et la surveillance thérapeutique.