Mal compris par rapport aux bactéries et aux virus, les nouveaux travaux ouvrent la porte à l'utilisation de champignons révélateurs comme outil de diagnostic, de pronostic et thérapeutique.
Une équipe internationale de scientifiques, co-dirigée par des chercheurs de la faculté de médecine de l'Université de Californie à San Diego, a créé le premier atlas pan-cancer mycobiome - une enquête sur 35 types de cancer et leurs champignons associés.
Les résultats sont publiés le 29 septembre 2022 dans la revue Cell.
Les cellules cancéreuses et les microbes ont une association longue et durable. Les deux ont coévolué au sein des écosystèmes du corps humain, s'appuyant souvent sur les mêmes ressources. La concurrence pour ces ressources affecte souvent la réplication et la survie des cellules cancéreuses, des microbes et de l'hôte humain.
L'association entre le cancer et les microbes individuels a longtemps été étudiée au cas par cas, mais une grande partie de l'attention récente se concentre sur l'ensemble du microbiome humain, en particulier dans l'intestin, qui héberge des communautés de bactéries, de virus et de champignons plus nombreuses et plus diversifiées que n'importe où ailleurs dans ou sur le corps humain.
Cependant, les rôles et l'influence des champignons associés au cancer restent largement non étudiés et inconnus. Les champignons sont des organismes plus compliqués que les virus et les bactéries. Ce sont des eucaryotes, des organismes dont les cellules contiennent des noyaux. Leurs cellules ressemblent beaucoup plus à des cellules animales qu'à des bactéries ou à des virus.
«L'existence de champignons dans la plupart des cancers humains est à la fois une surprise et prévisible», a dit Rob Knight, professeur aux départements de pédiatrie de l'UC San Diego School of Medicine et de bioingénierie et d'informatique à l'UC San Diego Jacobs School of Ingénierie, Wolfe Family Endowed Chair in Microbiome Research at Rady Children's Hospital-San Diego et co-fondateur de Micronoma, une société basée à San Diego développant des biomarqueurs microbiens dans le sang et les tissus pour diagnostiquer et traiter les cancers.
«C'est surprenant car nous ne savons pas comment les champignons peuvent pénétrer dans les tumeurs de tout le corps. Mais il est également attendu car cela correspond au modèle de microbiomes sains dans tout le corps, y compris l'intestin, la bouche et la peau, où les bactéries et les champignons interagissent dans le cadre d'une communauté complexe.
Les champignons trouvés sur le corps humain sont de deux types principaux : les champignons environnementaux, tels que les levures et les moisissures qui ne présentent généralement aucun danger pour la plupart des personnes en bonne santé, et les champignons commensaux, qui vivent sur ou à l'intérieur du corps humain et peuvent être inoffensifs, offrent un avantage telles que l'amélioration de la santé intestinale ou contribuer à la maladie, comme les infections à levures ou les maladies du foie. Les champignons jouent également un rôle dans la formation de l'immunité de l'hôte, pour le meilleur ou pour le pire, qui occupe une place importante chez les personnes immunodéprimées, y compris les patients cancéreux.
La nouvelle étude caractérise le mycobiome du cancer, des champignons liés aux cancers, dans 17 401 échantillons de tissus, de sang et de plasma de patients dans 35 types de cancer dans quatre cohortes indépendantes. Les chercheurs ont trouvé de l'ADN et des cellules fongiques en faible abondance dans de nombreux cancers humains majeurs, avec des différences dans la composition des communautés qui différaient selon les types de cancer.
«La découverte que les champignons sont couramment présents dans les tumeurs humaines devrait nous inciter à mieux explorer leurs effets potentiels et à réexaminer presque tout ce que nous savons sur le cancer à travers une «lentille du microbiome», a dit l'auteur co-correspondant Ravid Straussman, chercheur principal à l'Institut Weizmann des sciences.
Les analyses qui ont comparé les communautés fongiques avec des bactériomes (le composant bactérien du microbiome) et des immunomes (gènes et protéines constituant le système immunitaire) appariés ont révélé que les associations entre eux étaient souvent «permissives» plutôt que compétitives.
Par exemple, une espèce de champignon s'est avérée enrichie dans les tumeurs cancéreuses du sein de patients âgés de plus de 50 ans, tandis qu'une autre espèce était particulièrement abondante dans les échantillons de cancer du poumon.
Les chercheurs ont déclaré qu'il existait des corrélations significatives entre des champignons spécifiques et l'âge, les sous-types de tumeurs, le statut tabagique, la réponse à l'immunothérapie et les mesures de survie. Il reste à déterminer si les champignons sont simplement corrélés ou causalement associés.
«Ces résultats valident l'idée que le microbiome dans son intégralité est un élément clé de la biologie du cancer», a dit le co-auteur de l'étude Gregory Sepich-Poore, co-fondateur et directeur de l'analyse chez Micronoma, «et peut présenter d'importantes opportunités de traduction, non seulement dans la détection du cancer, mais aussi dans d'autres applications biotechnologiques liées au développement de médicaments, à l'évolution du cancer, à la maladie résiduelle minimale, aux rechutes et aux diagnostics compagnons.»
