Depuis plus de dix ans, les pêcheurs du lac Memphrémagog, situé à la frontière entre le Québec et le Vermont, attrapent des barbottes brunes qui ont des marques noires sur leur corps.
En 2019, des scientifiques américains de l'Institut d'études géologiques (USGS) et du Département de la Pêche et de la Faune du Vermont ont confirmé que ces marques étaient des mélanomes, un type de cancer de la peau. Cependant, jusqu'à récemment, on ne savait pas pourquoi ces poissons développaient cette maladie.
Quand mes collègues de l'Université du Vermont et moi avons commencé à étudier le code génétique de ces poissons, nous pensions trouver une raison héréditaire expliquant pourquoi certains étaient malades et d'autres non. Mais nous avons découvert quelque chose de très rare chez les animaux : un cancer qui peut se transmettre d'un individu à l'autre.
Nous n'aurions jamais imaginé que nos recherches nous mèneraient à une telle découverte.
Différentes idées
Quand les scientifiques ont vu les premiers cas en 2012, ils pensaient que des problèmes dans l'environnement étaient la cause. L'année précédente, l'ouragan Irene avait causé de grosses inondations dans tout le Vermont.
Est-ce que l'ouragan aurait pu contaminer l'habitat des barbottes avec des produits chimiques ? C'était une idée plus probable que l'exposition aux rayons du soleil, qui cause le mélanome chez les humains. La barbotte vit au fond de l'eau et mange surtout la nuit.
Une autre idée était que des microbes dangereux dans l'eau causaient le cancer. Mais après dix ans de recherche, rien n'a prouvé cette théorie. Après beaucoup d'essais sans succès, l'étude de l'ADN a permis d'aborder le problème d'une manière complètement nouvelle.
Des scientifiques de l'USGS et du Vermont ont contacté l'Université du Vermont. Je suis chercheuse là-bas, spécialisée en génétique et en analyse de données, et je travaille aussi dans un centre de recherche sur le cancer. Mon équipe et moi avons analysé l'ADN de plus de 80 barbottes brunes, malades et en bonne santé, pêchées en 2023. Nous avons aussi étudié l'ADN de quelques poissons pêchés par le département en 2019.
Nous avons aussi analysé l'ADN des tumeurs et des tissus sains des poissons malades. Je pensais que chaque tumeur serait très similaire à l'ADN du poisson dont elle provenait. Ainsi, tous les poissons malades auraient des points communs dans leurs gènes, qui pourraient expliquer le mélanome.
Mais ce n'est pas ce que nous avons trouvé.
Découverte d'un cancer contagieux
Les tumeurs de différents poissons semblaient plus proches les unes des autres que des poissons eux-mêmes. Parfois, les tumeurs étaient plus semblables génétiquement à des poissons sains d'autres endroits qu'à leur propre hôte.
Ces résultats nous ont beaucoup étonnés. Nous avons vérifié notre analyse plusieurs fois, en espérant trouver une erreur. Mais les résultats étaient clairs : les tumeurs ne s'étaient pas formées séparément. Elles partageaient beaucoup de caractéristiques qui n'étaient pas présentes dans l'ADN des poissons hôtes et qui n'avaient qu'un lien lointain avec eux.
Nos données montraient clairement qu'il s'agissait d'un cancer transmissible encore inconnu, qui peut passer d'un poisson à l'autre. C'est le quatrième cancer transmissible découvert à ce jour. Les trois autres ont été trouvés chez les chiens, les diables de Tasmanie et les bivalves (comme les huîtres).
Une fois que nous avons compris que ce cancer pouvait se transmettre, nous avons trouvé d'autres indications de la présence de barbottes brunes malades dans des documents anciens. En 1852, l'écrivain Henry David Thoreau a raconté avoir vu des barbottes avec des taches noires et douces dans une rivière du Massachusetts.
Soixante ans plus tard, le scientifique Raymond Osburn a étudié la description de Thoreau et d'autres cas en Nouvelle-Angleterre. Il a même fait pousser des cellules de tumeur de barbotte en laboratoire et a réussi à les transférer à un poisson sain.
Nous ne pouvons pas être certains si ces exemples correspondent à la maladie que nous avons identifiée (maintenant appelée « mélanome transmissible de la barbotte brune » ou BBTM) ni si elle s'est transmise d'un poisson à l'autre, comme c'est le cas pour ceux que nous avons étudiés.
Cependant, ces informations anciennes suggèrent que cette maladie pourrait être beaucoup plus vieille et plus répandue que ce que l'on pensait. Elle existe peut-être depuis longtemps, mais est passée inaperçue. Comme un pêcheur de Cape Cod me l'a dit : « Personne ne fait attention à ces poissons. »
Comprendre les grands mystères du cancer
En tant que chercheuse sur le cancer, je suis surtout intéressée par la manière dont les cellules cancéreuses réussissent à échapper aux défenses du corps de leurs hôtes. Est-ce que des changements dans les gènes qui affaiblissent le système immunitaire aident le mélanome à se développer et à se propager ? Qu'est-ce que cette découverte nous apprend sur le mélanome chez l'humain et sur le mauvais fonctionnement du système immunitaire ?
Ce cas dans la nature pourrait nous aider à mieux comprendre non seulement comment les cancers apparaissent, mais aussi comment ils évitent d'être détectés par le système immunitaire. C'est une question très importante dans la recherche sur le cancer.
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Travailler ensemble est essentiel pour mieux comprendre les cancers transmissibles. Mes collègues et moi collaborons avec d'autres scientifiques qui étudient ces maladies, comme Elizabeth Murchison, qui est professeure et étudie les tumeurs faciales des diables de Tasmanie et les cancers transmissibles chez les chiens, et Michael Metzger, un chercheur qui a découvert une maladie transmissible chez les bivalves.
Ensemble, nous espérons comprendre comment ces maladies apparaissent, se propagent et évoluent. Il est certain que les résultats de nos recherches iront bien au-delà du lac Memphrémagog et nous aideront à résoudre certains des plus grands mystères du cancer.
Ce qui a commencé comme une tentative d'expliquer les marques noires sur les barbottes pourrait finalement apporter un nouvel éclairage sur le cancer, l'évolution et les maladies contagieuses chez tous les animaux, y compris les humains.
Julie Dragon reçoit un financement du NIH et de la Commission des pêches des Grands Lacs.