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Un carcinogène est défini comme toute substance ou rayonnement qui favorise la formation de cancer ou la carcinogenèse. Les agents cancérigènes chimiques peuvent être naturels ou synthétiques, toxiques ou non toxiques. De nombreux agents cancérigènes sont de nature organique, comme le benzo[a]le pyrène et les virus. Un exemple de rayonnement cancérigène est la lumière ultraviolette.
Comment fonctionnent les agents cancérigènes
Les agents cancérigènes empêchent la mort cellulaire normale (apoptose) de se produire, de sorte que la division cellulaire est incontrôlée. Il en résulte une tumeur. Si la tumeur développe la capacité de se propager ou de métastaser (devient maligne), il en résulte un cancer. Certains carcinogènes endommagent l’ADN, cependant, si des dommages génétiques importants se produisent, une cellule meurt généralement tout simplement. Les agents cancérigènes modifient le métabolisme cellulaire d’autres manières, en rendant les cellules affectées moins spécialisées et en les masquant au système immunitaire ou en empêchant ce dernier de les tuer.
Tout le monde est exposé à des substances cancérigènes tous les jours, mais toutes les expositions ne conduisent pas à un cancer. L’organisme utilise plusieurs mécanismes pour éliminer les substances cancérigènes ou réparer/éliminer les cellules endommagées :
- Les cellules reconnaissent de nombreux carcinogènes et tentent de les rendre inoffensifs par biotransformation. La biotransformation augmente la solubilité d’un cancérigène dans l’eau, ce qui facilite l’évacuation de l’organisme. Cependant, il arrive parfois que la biotransformation augmente la cancérogénicité d’un produit chimique.
- Les gènes de réparation de l’ADN réparent l’ADN endommagé avant qu’il ne puisse se répliquer. En général, le mécanisme fonctionne, mais il arrive que les dommages ne soient pas réparés ou qu’ils soient trop importants pour que le système puisse les réparer.
- Les gènes suppresseurs de tumeurs assurent un comportement normal de la croissance et de la division cellulaire. Si un carcinogène affecte un proto-oncogène (gène impliqué dans la croissance cellulaire normale), le changement peut permettre aux cellules de se diviser et de vivre alors qu’elles ne le feraient pas normalement. Les modifications génétiques ou la prédisposition héréditaire jouent un rôle dans l’activité cancérigène.
Exemples de substances cancérigènes
Les radionucléides sont cancérigènes, qu’ils soient toxiques ou non, car ils émettent des rayonnements alpha, bêta, gamma ou neutroniques qui peuvent ioniser les tissus. De nombreux types de rayonnements sont cancérigènes, comme les ultraviolets (y compris la lumière du soleil), les rayons X et les rayons gamma. Généralement, les micro-ondes, les ondes radio, la lumière infrarouge et la lumière visible ne sont pas considérées comme cancérigènes car les photons n’ont pas assez d’énergie pour rompre les liaisons chimiques. Cependant, il existe des cas documentés de formes de rayonnement généralement « sûres » qui sont associées à un taux de cancer plus élevé en cas d’exposition prolongée à haute intensité. Les aliments et autres matériaux qui ont été irradiés par des rayonnements électromagnétiques (par exemple, les rayons X, les rayons gamma) ne sont pas cancérigènes. En revanche, l’irradiation par neutrons peut rendre des substances cancérigènes par le biais de rayonnements secondaires.
Les cancérigènes chimiques comprennent les électrophiles de carbone, qui attaquent l’ADN. Le gaz moutarde, certains alcènes, l’aflatoxine et le benzo[a]pyrène. La cuisson et la transformation des aliments peuvent produire des substances cancérigènes. Griller ou frire des aliments, en particulier, peut produire des cancérigènes tels que l’acrylamide (dans les frites et les chips) et les hydrocarbures aromatiques polynucléaires (dans la viande grillée). Parmi les principaux agents cancérigènes présents dans la fumée de cigarette, on trouve le benzène, la nitrosamine et les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Beaucoup de ces composés se retrouvent également dans d’autres fumées. D’autres substances chimiques cancérigènes importantes sont le formaldéhyde, l’amiante et le chlorure de vinyle.
Les cancérigènes naturels comprennent les aflatoxines (présentes dans les céréales et les arachides), l’hépatite B et les papillomavirus humains, la bactérie Helicobacter pylori, et les douvettes hépatiques Clonorchis sinensis et Oposthorchis veverrini.
Comment les substances cancérigènes sont-elles classées ?
Il existe de nombreux systèmes différents de classification des substances cancérigènes, généralement basés sur le fait qu’une substance est connue pour être cancérigène chez l’homme, qu’elle est suspectée d’être cancérigène, ou qu’elle est cancérigène chez les animaux. Certains systèmes de classification permettent également d’étiqueter une substance chimique comme étant peu susceptible d’être cancérigène pour l’homme.
L’un des systèmes est celui utilisé par le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC), qui fait partie de l’Organisation mondiale de la santé (OMS).
- Groupe 1 : carcinogène humain connu, susceptible de provoquer un cancer dans des circonstances d’exposition typiques
- Groupe 2A : probablement un carcinogène humain
- Groupe 2B : peut-être un carcinogène humain
- Groupe 3 : non classifiable
- Groupe 4 : probablement pas un carcinogène humain
Les agents cancérigènes peuvent être classés en fonction du type de dommages qu’ils causent. Les génotoxines sont des substances cancérigènes qui se lient à l’ADN, le mutent ou lui causent des dommages irréversibles. Parmi les génotoxines, on peut citer les rayons ultraviolets, d’autres rayonnements ionisants, certains virus et des produits chimiques tels que la N-nitroso-N-méthylurée (NMU). Les nongénotoxines n’endommagent pas l’ADN, mais elles favorisent la croissance cellulaire et/ou empêchent la mort cellulaire programmée. Certaines hormones et d’autres composés organiques sont des exemples de carcinogènes non génotoxiques.
Comment les scientifiques identifient les agents cancérigènes
La seule façon certaine de savoir si une substance est cancérigène est d’y exposer les gens et de voir s’ils développent un cancer. De toute évidence, cela n’est ni éthique ni pratique, de sorte que la plupart des cancérigènes sont identifiés d’une autre manière. Parfois, on prévoit qu’un agent provoque un cancer parce qu’il a une structure chimique ou un effet sur les cellules similaires à ceux d’un cancérigène connu. D’autres études sont menées sur des cultures cellulaires et des animaux de laboratoire, en utilisant des concentrations de produits chimiques/virus/radiations beaucoup plus élevées que celles qu’une personne rencontrerait. Ces études permettent d’identifier des « carcinogènes présumés » car l’action sur les animaux peut être différente chez l’homme. Certaines études utilisent des données épidémiologiques pour déterminer les tendances en matière d’exposition et de cancer chez l’homme.
Procarcinogènes et co-carcinogènes
Les produits chimiques qui ne sont pas cancérigènes, mais qui deviennent cancérigènes lorsqu’ils sont métabolisés dans l’organisme sont appelés procarcinogènes. Un exemple de procarcinogène est le nitrite, qui est métabolisé pour former des nitrosamines cancérigènes.
Un co-cancérigène ou promoteur est une substance chimique qui ne provoque pas le cancer en soi mais qui favorise l’activité cancérigène. La présence des deux produits chimiques ensemble augmente la probabilité de cancérogenèse. L’éthanol (alcool de grain) est un exemple de promoteur.
