Des chercheurs étudient la susceptibilité au cancer chez les oiseaux

Dans l’une des plus grandes études sur la susceptibilité au cancer chez les espèces d’oiseaux, des chercheurs de l’Université d’État de l’Arizona décrivent une relation intrigante entre les taux de reproduction et la susceptibilité au cancer.

L’étude, menée par une équipe internationale de scientifiques, a analysé les données de plus de 5 700 autopsies d’oiseaux de 108 espèces. Les chercheurs ont découvert que les oiseaux qui pondent plus d’œufs par couvée ont tendance à avoir des taux de cancer plus élevés. Ces résultats jettent un nouvel éclairage sur les compromis évolutifs entre reproduction et survie chez les oiseaux et ont des implications pour la santé et la maladie dans l’ensemble de l’arbre de la vie.

En étudiant la manière dont les différentes stratégies d’allocation d’énergie affectent le développement du cancer chez les oiseaux, les chercheurs ont acquis des connaissances sur les mécanismes pertinents pour l’étude des cancers humains. Cette compréhension pourrait conduire à de nouvelles stratégies de prévention et de traitement du cancer, soulignant l’interdépendance de la recherche biologique entre les espèces.

« Les oiseaux sont exceptionnels pour de nombreuses raisons, mais l’une d’entre elles est le fait qu’ils sont moins touchés par le cancer que les mammifères, et nous ne savons pas pourquoi », explique Carlo Maley, auteur correspondant de la nouvelle étude. « Nous aimerions comprendre comment les oiseaux évitent de développer un cancer et voir si nous pouvons utiliser ces données pour aider à prévenir le cancer chez les humains. »

Maley dirige l’Arizona Cancer and Evolution Center, est chercheur au Biodesign Center for Biocomputing, Security and Society et est professeur à la School of Life Sciences de l’ASU.

Les conclusions du groupe apparaît dans Evolution, médecine et santé publique.

L’étude a été menée par une équipe interdisciplinaire de chercheurs de l’Université d’État de l’Arizona, de l’Université de Californie à Santa Barbara, de l’Université d’État de Caroline du Nord et de plusieurs universités européennes. L’équipe a réuni des experts en biologie évolutive, en médecine vétérinaire et en recherche sur le cancer.

Coopération et cancer

Bien que le cancer soit un danger omniprésent pour presque tous les organismes multicellulaires, la sensibilité et les facteurs de risque du cancer chez les oiseaux n’ont pas été étudiés aussi largement que chez les mammifères. Les oiseaux, comme tous les autres organismes, disposent de ressources énergétiques limitées qu’ils peuvent allouer à diverses fonctions. Lorsque davantage d’énergie est consacrée à la reproduction, moins d’énergie est disponible pour maintenir la santé du corps, ce qui peut entraîner un risque accru de maladies, notamment de cancer.

La théorie du cycle biologique est une partie de l’écologie évolutive qui étudie la manière dont les pressions évolutives façonnent les compromis entre les différentes fonctions vitales. Chez les oiseaux, les espèces qui ont des taux de reproduction élevés et investissent massivement dans l’élevage de leur progéniture ont moins d’énergie disponible pour la réparation de l’ADN, ce qui les rend plus sensibles au cancer. Il se peut que cela soit également vrai chez les mammifères, comme les auteurs l’ont déjà montré.

De telles études permettent également d’expliquer pourquoi certaines espèces à longue durée de vie – qui ont tendance à avoir moins de descendants et à investir davantage dans l’entretien et la longévité – pourraient avoir des taux de cancer plus faibles. En revanche, les espèces ayant des taux de reproduction élevés et une durée de vie plus courte peuvent donner la priorité à la reproduction plutôt qu’à la longévité et à l’entretien, augmentant ainsi leur vulnérabilité au cancer.

« Il est intéressant de constater que, selon le trait de reproduction sur lequel nous nous concentrons, le compromis entre reproduction et entretien corporel n’est pas toujours clair », explique Stefania Kapsetaki, co-première auteure. « Par exemple, investir dans un trait lié à une reproduction accrue ne signifie pas toujours moins investir dans un trait lié à l’entretien corporel. Il est important de garder à l’esprit que les schémas de prévalence du cancer aviaire sont affectés par de multiples composantes en interaction, certaines connues et d’autres encore à découvrir. »

Contrairement à ce que l’on pourrait attendre, l’étude n’a pas trouvé de corrélation significative entre la taille ou la durée de vie et le risque de cancer chez les oiseaux. Ces résultats mettent en évidence un phénomène biologique appelé « paradoxe de Peto », dans lequel les animaux plus gros et plus longévifs présentent parfois des taux de cancer plus faibles, bien qu’ils aient davantage de cellules potentiellement cancéreuses.

Dans des recherches antérieures, Maley et ses collègues ont étudié comment les grands mammifères, y compris les baleines et éléphantsont développé des stratégies sophistiquées de suppression du cancer, qui pourraient fournir des indices dans la lutte contre les cancers humains.

L’étude actuelle a révélé que les oiseaux ayant une couvée plus grande (plus d’œufs par couvée) présentaient des taux significativement plus élevés de cancers malins. Cela suggère un compromis potentiel entre la reproduction et les mécanismes de défense contre le cancer. D’autres facteurs comme la durée d’incubation, les différences physiques entre mâles et femelles et le sexe de l’oiseau n’étaient pas significativement associés à la prévalence du cancer.

Coûts de reproduction

Ces résultats viennent s’ajouter à un nombre croissant de preuves établissant un lien entre l’investissement reproductif et le risque de maladie chez les animaux. Les chercheurs ont utilisé des techniques statistiques avancées pour rendre compte des relations évolutives entre différentes espèces d’oiseaux, ce qui leur a permis d’identifier des modèles qui découlent probablement de la sélection naturelle plutôt que du hasard. Cela suggère qu’il pourrait exister des niveaux optimaux de défense contre le cancer pour différentes niches écologiques, qui peuvent parfois changer en raison de changements environnementaux.

Les données sur la susceptibilité au cancer proviennent d’autopsies réalisées dans 25 institutions zoologiques différentes sur une période de 25 ans, et les informations sur le cycle biologique ont été compilées à partir de bases de données scientifiques existantes sur la biologie des oiseaux. Les chercheurs ont souligné que leurs conclusions sont basées sur des oiseaux vivant sous la protection de l’homme, qui peuvent différer des populations sauvages à certains égards.

Pistes de recherche futures

L’étude ouvre de nouvelles questions pour les recherches futures : quels sont les mécanismes moléculaires qui sous-tendent la relation entre la taille de la couvée et le risque de cancer ? Comment les facteurs écologiques influencent-ils la susceptibilité au cancer dans les populations d’oiseaux sauvages ? Et pour les espèces d’oiseaux qui ont des taux de cancer extrêmement faibles, comment préviennent-ils le cancer ?

Ces résultats pourraient avoir des implications pour les soins et la conservation des espèces d’oiseaux.

Les zoos et les centres de protection de la faune sauvage devraient peut-être envisager de procéder à un dépistage plus approfondi du cancer chez les espèces dont les couvées sont plus nombreuses. En outre, les efforts de conservation des espèces d’oiseaux en voie de disparition pourraient bénéficier de la prise en compte du risque de cancer dans le cadre de la gestion globale de la santé de la population.

Cette étude démontre l’intérêt d’appliquer la pensée évolutionniste à la biologie du cancer. En étudiant la façon dont différentes espèces gèrent le risque de cancer, les chercheurs pourraient découvrir de nouvelles stratégies de prévention et de traitement qui pourraient bénéficier à la fois à la médecine humaine et vétérinaire.