Editorial Éditorial A new approach to cancer Une nouvelle approche face au cancer
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here is widespread awareness of the high frequency and devastation associated with cancer in humans and animals. A Canadian Cancer Society’s 2013 report noted that 2 in 5 Canadians would develop cancer during their lifetime and that 1 in 5 would die of cancer (1). We hear much about cancer in older persons but we don’t often hear that cancer is the leading cause of disease-related death in Canadian children under the age of 15 years. In 2012, there were an estimated 8.2 million deaths from cancer in the world. The data are not as clear for pets but it appears that the rates for cancer in dogs are similar to those for humans and that about 50% of the deaths of pets over 10 years of age are due to cancer (2). However, the news is not all bleak as 63% of individuals diagnosed with cancer in Canada can expect to survive at least 5 years after diagnosis, and this statistic has been slowly but steadily improving year after year. Surgical excision, radiation, and chemotherapy have been the mainstay of treatment of cancer in humans, dogs, and cats. Immunotherapy is also being used. Nonetheless, there is a need to improve the treatment of cancers, leading to longer survival times, more cures and fewer side effects. In recent decades researchers have developed a general overview of how cancers develop: normally tightly regulated cell division and cell death is impaired leading to rapid accumulation of neoplastic cells (3). The failure in regulation may be due to random mutations, environmental exposure to radiation or toxic chemicals, viruses, or genetic flaws. Not only the cells but also the microenvironment in which the cells are found contribute to the dysregulation in growth. As details of these complex processes become better understood several groups of cancer researchers are pursuing a relatively new theory of how cancers develop and spread, with the intent to find improved treatments. The theory relates to cancer stem cells and proposes that, among various types of cells in a tumor, there are stem-like cells that are responsible for both reproducing themselves and generating the other cells found in the tumor, thereby sustaining the cancer (3,4). Cancer stem cells are believed to arise from
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e public est généralement au courant de l’incidence élevée et de la dévastation associée au cancer chez les humains et les animaux. Un rapport publié en 2013 par la Société canadienne du cancer signale que 2 Canadiens sur 5 développeront le cancer durant leur vie et que cette maladie serait la cause du décès de 1 Canadien sur 5 (1). Nous entendons beaucoup parler du cancer chez les personnes âgées, mais rarement du fait que le cancer est la principale cause de mortalité chez les enfants canadiens âgés de moins de 15 ans. En 2012, on estimait qu’il s’était produit 8,2 millions de morts causées par le cancer dans le monde. Les données ne sont pas claires pour les animaux de compagnie, mais il semble que les taux de cancer pour les chiens soient semblables à ceux observés chez les humains et que le cancer cause environ 50 % des morts d’animaux de compagnie âgés de 10 ans et plus (2). Cependant, les nouvelles ne sont pas toutes mauvaises, car 63 % des personnes diagnostiquées avec le cancer au Canada peuvent s’attendre à survivre au moins cinq ans après le diagnostic et que cette statistique s’est lentement, mais constamment, améliorée tous les ans. L’excision chirurgicale, la radiothérapie et la chimiothérapie ont été les principaux outils pour le traitement chez les humains, les chiens et les chats. L’immunothérapie est aussi utilisée. Néanmoins, il est nécessaire d’améliorer le traitement des cancers afin de prolonger la survie, de trouver de nouveaux traitements curatifs et de réduire les effets secondaires. Au cours des dernières décennies, les chercheurs ont brossé un tableau général de la façon dont se développe le cancer : la division et la mort des cellules, qui sont normalement strictement contrôlées, sont altérées, ce qui entraîne l’accumulation rapide de cellules néoplasiques (3). Cette défaillance de la régulation peut être attribuée à des mutations aléatoires, à l’exposition environnementale à la radiation ou aux substances chimiques toxiques, à des virus ou à des défauts génétiques. On a constaté que ce sont non seulement les cellules, mais aussi le microenvironnement où se trouvent les cellules, qui contribuent à la dysrégulation de la croissance. Tandis que nous
Use of this article is limited to a single copy for personal study. Anyone interested in obtaining reprints should contact the CVMA office ([email protected]) for additional copies or permission to use this material elsewhere. L’usage du présent article se limite à un seul exemplaire pour étude personnelle. Les personnes intéressées à se procurer des réimpressions devraient communiquer avec le bureau de l’ACMV ([email protected]) pour obtenir des exemplaires additionnels ou la permission d’utiliser cet article ailleurs. CVJ / VOL 56 / APRIL 2015
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accumulation of mutations in normal stem cells or acquisition of stem-like properties in already cancerous cells; it is argued that this type of cell is the only type that reproduces itself and is sufficiently long-lived to accumulate the changes that are needed to produce cancer. This view of cancer development has enormous implications for how cancer treatments are evaluated. Shrinkage of the tumor is often used as a measure of effectiveness in both the evaluation of new chemotherapy agents and progress during therapy. However, cancer stem cells are often present as a low percentage of the cells in the tumor (1 in 100 000 to 1 in 1 000); the other cells in the tumor are daughter cells that are considered to have limited capacity for reproduction (4). Normal (non-cancer) stem cells both reproduce themselves and produce daughter cells that are involved in normal cell turnover in tissues as well as tissue repair. The cancer stem cell theory suggests that therapies should be developed to target the cancer stem cells rather than the tumor mass as the tumor will re-grow if the stem cells are not destroyed. The theory also proposes that it is the stem cells that are responsible for metastases (3). Stem cells are known to be resistant to chemotherapy and ionizing radiation — a property that appears to be shared by cancer stem cells and that allows survival when other cells in the tumor are destroyed by treatment. Therapies designed to destroy cancer stem cells will need to be carefully targeted to spare normal stem cells that are required for maintaining and repairing tissues. It has been suggested that humanized mouse models are needed to better address the stem cell theory of cancer by allowing studies in an environment akin to that of the human host from which the cancer cells were derived (4). However, greater reliance on investigation of spontaneous cancer in dogs, cats, and livestock may play a significant role in these studies as these animals have a longer lifespan than mice and the cancers that arise in them are likely to be the result of aging and environmental and dietary exposures similar to what occurs in humans. Investigation of naturally occurring cancer in animals may shed light on important issues such as whether treatment failures including relapse and metastasis in humans and animals may be due to elusive but critically important cancer stem cells. The strength of the human-animal bond is moving individuals to support research on cancers in pets, with a view to helping both the pets and humans. Carlton Gyles
References 1. Canadian Cancer Society Canadian Cancer Statistics 2013. Available from: http://www.cancer.ca/~/media/cancer.ca/CW/publications/Canadian%20 Cancer%20Statistics/canadian-cancer-statistics-2013-EN.pdf Last accessed January 30, 2015. 2. National Canine Cancer Foundation. Available from: http://www.wearethe cure.org/more_cancer_facts.htm#2 Last accessed January 30, 2015. 3. Stem cells and cancer. Available from: http://ludwigcenter.stanford.edu/ overview/ Last accessed January 30, 2015. 4. Beck B, Blanpain C. Unravelling cancer stem cell potential. Nature ■ Reviews Cancer 2013;13:727–738.
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apprenons à mieux comprendre les détails de ces processus complexes, plusieurs chercheurs sur le cancer se penchent sur une théorie relativement nouvelle de la façon dont les cancers se développent et se propagent, dans le but de trouver des traitements améliorés. La théorie est liée aux cellules souches du cancer et propose que, parmi les divers types de cellules dans une tumeur, il y a des cellules s’apparentant aux cellules souches qui sont responsables de leur propre reproduction ainsi que de la production des autres cellules trouvées dans la tumeur, ce qui soutient ainsi le cancer (3,4). On croit que les cellules souches du cancer proviennent d’une accumulation de mutations dans les cellules souches normales ou de l’acquisition de propriétés semblables à celles des cellules souches qui se trouvent déjà dans les cellules cancéreuses; on soutient que ce type de cellule est le seul type qui s’autoreproduit et dispose d’une longévité suffisante pour accumuler les changements requis pour produire le cancer. Cette optique du développement du cancer implique des répercussions énormes sur la façon dont sont évaluées les cancérothérapies. Le rétrécissement de la tumeur sert souvent de mesure de l’efficacité des nouveaux agents de chimiothérapie et de l’évaluation des progrès durant la thérapie. Cependant, des cellules souches du cancer sont souvent présentes sous forme de faible pourcentage dans les cellules de la tumeur (1 sur 100 000 à 1 sur 1000); les autres cellules de la tumeur sont des cellules filles qui sont considérées comme ayant une capacité limitée de reproduction (4). Les cellules souches normales (non cancéreuses) se reproduisent et produisent des cellules filles qui sont à l’œuvre dans le renouvellement normal des cellules dans les tissus ainsi que la réparation des tissus. La théorie des cellules souches du cancer suggère que des thérapies devraient être développées pour cibler les cellules souches du cancer plutôt que la masse de la tumeur, car la tumeur repoussera si les cellules souches ne sont pas détruites. La théorie propose aussi que ce sont les cellules souches qui sont responsables des métastases (3). On sait que les cellules souches sont résistantes à la chimiothérapie et au rayonnement ionisant — une propriété qui semble être partagée par les cellules souches cancéreuses et qui permet la survie lorsque les autres cellules de la tumeur sont détruites par le traitement. Les thérapies conçues pour détruire les cellules souches cancéreuses devront être soigneusement ciblées afin d’épargner les cellules souches normales qui sont requises pour conserver et réparer les tissus. Il a été suggéré que des modèles de souris humanisés seront requis afin de mieux aborder la théorie des cellules souches sur le cancer en autorisant des études dans un environnement semblable à celui de l’hôte humain d’où les cellules souches ont été dérivées (4). Cependant, une plus grande étude des recherches sur le cancer spontané chez les chiens, les chats et le bétail pourra jouer un rôle important dans ces études, car ces animaux ont une longévité plus grande que les souris et les cancers dont ils sont atteints sont probablement attribuables au vieillissement ainsi qu’aux expositions environnementales et alimentaires semblables à celles présentes chez les humains. La recherche sur le cancer d’origine naturelle chez les animaux pourra mettre en lumière les enjeux importants pour déterminer si l’échec des traitements, notamment la rechute et la métastase chez les humains et les animaux, peut être causé par les CVJ / VOL 56 / APRIL 2015
insaisissables cellules souches qui sont d’une importance cruciale. La force du lien humain-animal incite les personnes à appuyer la recherche sur les cancers des animaux de compagnie dans le but d’aider tant les animaux de compagnie que les humains. Carlton Gyles E D I TO R I A L
Renvois 1. Statistiques canadiennes sur le cancer 2013 de la Société canadienne du cancer. Disponible au : http://www.cancer.ca/~/media/cancer.ca/ CW/cancer%20information/cancer%20101/Canadian%20cancer%20 statistics/Canadian-Cancer-Statistics-2013-FR.pdf Dernière consultation le 30 janvier 2015. 2. NATIONAL CANINE CANCER FOUNDATION. Disponible au : http://www.wearethecure.org/more_cancer_facts.htm#2 Dernière consultation le 30 janvier 2015. 3. Stem cells and cancer. Disponible au : http://ludwigcenter.stanford.edu/ overview/ Dernière consultation le 30 janvier 2015. 4. BECK, B. et C. BLANPAIN. «Unravelling cancer stem cell potential», Nature Reviews Cancer, 2013, vol. 13, p. 727–738. ■
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e public est généralement au courant de l’incidence élevée et de la dévastation associée au cancer chez les humains et les animaux. Un rapport publié en 2013 par la Société canadienne du cancer signale que 2 Canadiens sur 5 développeront le cancer durant leur vie et que cette maladie serait la cause du décès de 1 Canadien sur 5 (1). Nous entendons beaucoup parler du cancer chez les personnes âgées, mais rarement du fait que le cancer est la principale cause de mortalité chez les enfants canadiens âgés de moins de 15 ans. En 2012, on estimait qu’il s’était produit 8,2 millions de morts causées par le cancer dans le monde. Les données ne sont pas claires pour les animaux de compagnie, mais il semble que les taux de cancer pour les chiens soient semblables à ceux observés chez les humains et que le cancer cause environ 50 % des morts d’animaux de compagnie âgés de 10 ans et plus (2). Cependant, les nouvelles ne sont pas toutes mauvaises, car 63 % des personnes diagnostiquées avec le cancer au Canada peuvent s’attendre à survivre au moins cinq ans après le diagnostic et que cette statistique s’est lentement, mais constamment, améliorée tous les ans. L’excision chirurgicale, la radiothérapie et la chimiothérapie ont été les principaux outils pour le traitement chez les humains, les chiens et les chats. L’immunothérapie est aussi utilisée. Néanmoins, il est nécessaire d’améliorer le traitement des cancers afin de prolonger la survie, de trouver de nouveaux traitements curatifs et de réduire les effets secondaires. Au cours des dernières décennies, les chercheurs ont brossé un tableau général de la façon dont se développe le cancer : la division et la mort des cellules, qui sont normalement strictement contrôlées, sont altérées, ce qui entraîne l’accumulation rapide de cellules néoplasiques (3). Cette défaillance de la régulation peut être attribuée à des mutations aléatoires, à l’exposition environnementale à la radiation ou aux substances chimiques toxiques, à des virus ou à des défauts génétiques. On a constaté que ce sont non seulement les cellules, mais aussi le microenvironnement où se trouvent les cellules, qui contribuent à la dysrégulation de la croissance. Tandis que nous
Use of this article is limited to a single copy for personal study. Anyone interested in obtaining reprints should contact the CVMA office ([email protected]) for additional copies or permission to use this material elsewhere. L’usage du présent article se limite à un seul exemplaire pour étude personnelle. Les personnes intéressées à se procurer des réimpressions devraient communiquer avec le bureau de l’ACMV ([email protected]) pour obtenir des exemplaires additionnels ou la permission d’utiliser cet article ailleurs. CVJ / VOL 56 / APRIL 2015
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accumulation of mutations in normal stem cells or acquisition of stem-like properties in already cancerous cells; it is argued that this type of cell is the only type that reproduces itself and is sufficiently long-lived to accumulate the changes that are needed to produce cancer. This view of cancer development has enormous implications for how cancer treatments are evaluated. Shrinkage of the tumor is often used as a measure of effectiveness in both the evaluation of new chemotherapy agents and progress during therapy. However, cancer stem cells are often present as a low percentage of the cells in the tumor (1 in 100 000 to 1 in 1 000); the other cells in the tumor are daughter cells that are considered to have limited capacity for reproduction (4). Normal (non-cancer) stem cells both reproduce themselves and produce daughter cells that are involved in normal cell turnover in tissues as well as tissue repair. The cancer stem cell theory suggests that therapies should be developed to target the cancer stem cells rather than the tumor mass as the tumor will re-grow if the stem cells are not destroyed. The theory also proposes that it is the stem cells that are responsible for metastases (3). Stem cells are known to be resistant to chemotherapy and ionizing radiation — a property that appears to be shared by cancer stem cells and that allows survival when other cells in the tumor are destroyed by treatment. Therapies designed to destroy cancer stem cells will need to be carefully targeted to spare normal stem cells that are required for maintaining and repairing tissues. It has been suggested that humanized mouse models are needed to better address the stem cell theory of cancer by allowing studies in an environment akin to that of the human host from which the cancer cells were derived (4). However, greater reliance on investigation of spontaneous cancer in dogs, cats, and livestock may play a significant role in these studies as these animals have a longer lifespan than mice and the cancers that arise in them are likely to be the result of aging and environmental and dietary exposures similar to what occurs in humans. Investigation of naturally occurring cancer in animals may shed light on important issues such as whether treatment failures including relapse and metastasis in humans and animals may be due to elusive but critically important cancer stem cells. The strength of the human-animal bond is moving individuals to support research on cancers in pets, with a view to helping both the pets and humans. Carlton Gyles
References 1. Canadian Cancer Society Canadian Cancer Statistics 2013. Available from: http://www.cancer.ca/~/media/cancer.ca/CW/publications/Canadian%20 Cancer%20Statistics/canadian-cancer-statistics-2013-EN.pdf Last accessed January 30, 2015. 2. National Canine Cancer Foundation. Available from: http://www.wearethe cure.org/more_cancer_facts.htm#2 Last accessed January 30, 2015. 3. Stem cells and cancer. Available from: http://ludwigcenter.stanford.edu/ overview/ Last accessed January 30, 2015. 4. Beck B, Blanpain C. Unravelling cancer stem cell potential. Nature ■ Reviews Cancer 2013;13:727–738.
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apprenons à mieux comprendre les détails de ces processus complexes, plusieurs chercheurs sur le cancer se penchent sur une théorie relativement nouvelle de la façon dont les cancers se développent et se propagent, dans le but de trouver des traitements améliorés. La théorie est liée aux cellules souches du cancer et propose que, parmi les divers types de cellules dans une tumeur, il y a des cellules s’apparentant aux cellules souches qui sont responsables de leur propre reproduction ainsi que de la production des autres cellules trouvées dans la tumeur, ce qui soutient ainsi le cancer (3,4). On croit que les cellules souches du cancer proviennent d’une accumulation de mutations dans les cellules souches normales ou de l’acquisition de propriétés semblables à celles des cellules souches qui se trouvent déjà dans les cellules cancéreuses; on soutient que ce type de cellule est le seul type qui s’autoreproduit et dispose d’une longévité suffisante pour accumuler les changements requis pour produire le cancer. Cette optique du développement du cancer implique des répercussions énormes sur la façon dont sont évaluées les cancérothérapies. Le rétrécissement de la tumeur sert souvent de mesure de l’efficacité des nouveaux agents de chimiothérapie et de l’évaluation des progrès durant la thérapie. Cependant, des cellules souches du cancer sont souvent présentes sous forme de faible pourcentage dans les cellules de la tumeur (1 sur 100 000 à 1 sur 1000); les autres cellules de la tumeur sont des cellules filles qui sont considérées comme ayant une capacité limitée de reproduction (4). Les cellules souches normales (non cancéreuses) se reproduisent et produisent des cellules filles qui sont à l’œuvre dans le renouvellement normal des cellules dans les tissus ainsi que la réparation des tissus. La théorie des cellules souches du cancer suggère que des thérapies devraient être développées pour cibler les cellules souches du cancer plutôt que la masse de la tumeur, car la tumeur repoussera si les cellules souches ne sont pas détruites. La théorie propose aussi que ce sont les cellules souches qui sont responsables des métastases (3). On sait que les cellules souches sont résistantes à la chimiothérapie et au rayonnement ionisant — une propriété qui semble être partagée par les cellules souches cancéreuses et qui permet la survie lorsque les autres cellules de la tumeur sont détruites par le traitement. Les thérapies conçues pour détruire les cellules souches cancéreuses devront être soigneusement ciblées afin d’épargner les cellules souches normales qui sont requises pour conserver et réparer les tissus. Il a été suggéré que des modèles de souris humanisés seront requis afin de mieux aborder la théorie des cellules souches sur le cancer en autorisant des études dans un environnement semblable à celui de l’hôte humain d’où les cellules souches ont été dérivées (4). Cependant, une plus grande étude des recherches sur le cancer spontané chez les chiens, les chats et le bétail pourra jouer un rôle important dans ces études, car ces animaux ont une longévité plus grande que les souris et les cancers dont ils sont atteints sont probablement attribuables au vieillissement ainsi qu’aux expositions environnementales et alimentaires semblables à celles présentes chez les humains. La recherche sur le cancer d’origine naturelle chez les animaux pourra mettre en lumière les enjeux importants pour déterminer si l’échec des traitements, notamment la rechute et la métastase chez les humains et les animaux, peut être causé par les CVJ / VOL 56 / APRIL 2015
insaisissables cellules souches qui sont d’une importance cruciale. La force du lien humain-animal incite les personnes à appuyer la recherche sur les cancers des animaux de compagnie dans le but d’aider tant les animaux de compagnie que les humains. Carlton Gyles E D I TO R I A L
Renvois 1. Statistiques canadiennes sur le cancer 2013 de la Société canadienne du cancer. Disponible au : http://www.cancer.ca/~/media/cancer.ca/ CW/cancer%20information/cancer%20101/Canadian%20cancer%20 statistics/Canadian-Cancer-Statistics-2013-FR.pdf Dernière consultation le 30 janvier 2015. 2. NATIONAL CANINE CANCER FOUNDATION. Disponible au : http://www.wearethecure.org/more_cancer_facts.htm#2 Dernière consultation le 30 janvier 2015. 3. Stem cells and cancer. Disponible au : http://ludwigcenter.stanford.edu/ overview/ Dernière consultation le 30 janvier 2015. 4. BECK, B. et C. BLANPAIN. «Unravelling cancer stem cell potential», Nature Reviews Cancer, 2013, vol. 13, p. 727–738. ■
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