Exercices corrigés : altérations du génome et cancérisation (Première spécialité SVT)

B. Un cancer commence dans UNE cellule somatique dont le génome a été modifié : elle se divise sans tenir compte des signaux qui règlent normalement la multiplication cellulaire, et ses descendantes forment une lignée, puis une tumeur.

A est faux : la grande majorité des cancers sont dus à des mutations acquises au cours de la vie ; seuls certains allèles hérités augmentent la susceptibilité (item e). C est faux : il faut en général plusieurs altérations dans la même lignée (item g). D est faux : certains virus seulement sont en cause, à côté des agents mutagènes.

C. Une cellule de la peau est une cellule somatique. Sa mutation est recopiée à chaque réplication de l'ADN et passe, par mitose, à toutes ses cellules filles : elle forme un clone. Les autres cellules du corps, et en particulier les cellules à l'origine des gamètes, ne la portent pas.

Piège : écrire « la mutation est héréditaire puisqu'elle est transmise ». Elle est transmise de cellule en cellule, dans un tissu ; elle n'est pas transmise aux enfants.

A. Un agent mutagène augmente la fréquence des mutations, en endommageant l'ADN ou en favorisant les erreurs. Il agit au hasard du génome : il ne choisit pas le gène modifié.

C est faux : l'exposition augmente un risque, que l'exercice 4 chiffre ; beaucoup de personnes exposées ne développent pas de cancer. D est faux : il agit sur toutes les cellules qu'il atteint, somatiques comprises.

B. Les ultraviolets sont un rayonnement : c'est un agent mutagène physique, comme les rayonnements émis par le radon.

La fumée de tabac (A) est un mélange de substances chimiques dont plusieurs sont mutagènes : c'est un agent chimique. Le papillomavirus (C) est un agent infectieux. L'allèle BRCA1 muté (D) est un facteur génétique hérité.

B. Un allèle muté hérité est présent dans toutes les cellules, dès la cellule-œuf. Il ne suffit pas à déclencher un cancer : il rend plus probable qu'une cellule du sein ou de l'ovaire accumule les autres altérations nécessaires. C'est une susceptibilité génétique.

A est faux : une partie des porteuses n'ont jamais de cancer du sein (exercice 7). C est faux : l'allèle peut être transmis à un enfant sur deux en moyenne. D est faux : un allèle hérité est dans toutes les cellules.

A. Certains HPV, dits oncogènes, provoquent parfois une infection qui persiste plusieurs années. Le génome des cellules infectées est alors modifié et leur multiplication échappe au contrôle normal ; des lésions précancéreuses puis, des années plus tard, un cancer peuvent apparaître (exercice 9).

B est faux : un virus se transmet par contact, ici surtout sexuel, pas par les allèles. D est faux : il faut en général plus de dix ans. Le détail moléculaire de l'action du virus n'est pas au programme de Première.

B. Chaque division, chaque exposition à un mutagène apporte une petite probabilité de mutation. Il faut en général plusieurs altérations dans une même lignée cellulaire pour aboutir à un cancer : leur accumulation prend des années, d'où une fréquence qui croît avec l'âge.

Piège : écrire « l'âge provoque le cancer ». L'âge est un facteur de risque parce qu'il mesure la durée d'accumulation, pas parce qu'il serait mutagène.

C. Surveiller, c'est rechercher régulièrement une lésion pour la traiter tôt : examen de la peau par un dermatologue, dépistage du cancer du col de l'utérus, examens d'imagerie chez une personne à risque.

A et D sont des mesures d'évitement de l'exposition à un mutagène ; B est une vaccination. Les trois agissent AVANT la mutation, la surveillance agit après.

La fumée de tabac contient des dizaines de substances chimiques dont plusieurs augmentent la fréquence des mutations de l'ADN, en particulier dans les cellules des bronches : c'est un agent mutagène chimique.

La mesure efficace est l'évitement : ne pas commencer, ou arrêter. L'exercice 6 montre que le risque des anciens fumeurs baisse sans rejoindre celui des personnes qui n'ont jamais fumé.

Le radon vient de la désintégration de l'uranium contenu dans certaines roches, comme le granite. Inhalé, il se désintègre dans les poumons et émet des rayonnements qui altèrent l'ADN des cellules : c'est un agent mutagène physique.

Piège : le classer « chimique » parce que c'est un gaz. Ce qui compte est la façon dont il agit sur l'ADN, par rayonnement.

On évite l'exposition en aérant, en ventilant le sous-sol et en rendant étanche le plancher le plus bas. En France, le niveau de référence est de $300$ becquerels par mètre cube : la maison de Marcel le dépasse.

Les UV du soleil sont un rayonnement : agent mutagène physique, qui atteint l'ADN des cellules de l'épiderme (exercice 10).

Mesure : éviter l'exposition aux heures où les UV sont les plus intenses, se couvrir, appliquer une crème solaire en complément. Pour Hugo, on y ajoute une surveillance de la peau, car ses expositions passées ne s'effacent pas.

Certains papillomavirus humains, transmis lors des contacts sexuels, peuvent provoquer une infection persistante qui modifie le génome des cellules du col de l'utérus : infection virale.

Mesure : la vaccination, recommandée en France pour les filles ET les garçons de 11 à 14 ans, avant tout contact avec le virus (exercice 9).

L'allèle BRCA1 muté a été transmis par la mère de Claire : c'est une susceptibilité génétique héritée. Il augmente fortement la probabilité de cancer du sein et de l'ovaire, sans le rendre certain (exercice 7).

L'IRM et la mammographie annuelles ne diminuent pas la probabilité d'apparition d'une tumeur : elles permettent de la détecter petite, quand le traitement est le plus efficace. C'est une surveillance. Une chirurgie préventive peut aussi être discutée avec elle.

La chirurgie et la chimiothérapie sont des traitements : ils agissent sur une tumeur déjà formée.

Les médicaments de chimiothérapie bloquent les divisions cellulaires. Ils frappent surtout les cellules tumorales, qui se divisent beaucoup, mais aussi les cellules saines qui se divisent souvent : bulbes des cheveux, cellules de la moelle osseuse qui produisent les cellules du sang, épithélium du tube digestif. D'où la perte de cheveux et la fatigue.

C'est l'allèle BRCA1 muté. Il était présent dans le spermatozoïde ou l'ovule qui a formé Claire, donc dans la cellule-œuf, puis dans toutes ses cellules par mitoses.

Les quatre autres facteurs agissent après la naissance, sur certaines cellules seulement : les mutations qu'ils provoquent sont somatiques, limitées aux clones des cellules touchées.

A est le rayonnement ultraviolet, agent mutagène physique, qui atteint une cellule de l'épiderme. B est une cellule somatique dont l'ADN a subi une mutation, marquée par le point rouge. C est un clone de cellules mutées : toutes portent la même mutation que B.

D est une cellule du clone qui a subi une deuxième mutation (deux points rouges) : une nouvelle altération s'ajoute à la première, dans la même lignée. E est la tumeur, une masse de cellules qui se multiplient sans contrôle, en plusieurs couches. F est un vaisseau sanguin du derme.

Piège : légender E « cellule cancéreuse ». E désigne l'ensemble : la tumeur, formée d'une population de cellules.

Une cellule se reproduit par mitose. Avant chaque mitose, son ADN est répliqué : la séquence mutée est recopiée comme le reste. Les deux cellules filles reçoivent donc la mutation, puis leurs propres filles, et ainsi de suite.

Toutes les cellules de l'étape 2 descendent de B : elles forment un clone. Elles n'ont pas été touchées chacune par un UV, ce qui aurait donné des mutations différentes d'une cellule à l'autre, puisqu'un mutagène agit au hasard du génome.

Chaque cellule de la tumeur porte $3$ points rouges, donc $3$ mutations, contre $1$ dans le clone et $2$ dans la cellule D.

Ce nombre montre que la cancérisation demande plusieurs altérations, apparues l'une après l'autre dans la même lignée. Chacune est rare : leur accumulation prend des années, ce qui explique que la plupart des cancers soient diagnostiqués après 50 ans.

Le schéma simplifie : une vraie tumeur porte de quelques centaines à des dizaines de milliers de mutations (exercice 4), dont seules quelques-unes participent à la prolifération incontrôlée.

Non. La cellule B est une cellule de l'épiderme, une cellule somatique. Sa mutation ne passe qu'à ses descendantes, dans la peau.

Les enfants d'Hugo seront issus de ses spermatozoïdes, produits par des cellules des testicules, qui ne descendent pas de B et ne portent pas cette mutation.

Piège : confondre « transmise aux cellules filles » et « transmise aux enfants ». La première transmission est cellulaire, la seconde passe par les gamètes.

Une tumeur qui franchit la lame basale envahit le derme, où passent des vaisseaux sanguins. Une cellule tumorale entrée dans un vaisseau peut être transportée par le sang jusqu'à un autre organe et y former une nouvelle tumeur, une métastase.

C'est pourquoi un mélanome se traite d'autant mieux qu'il est retiré tôt, avant d'avoir franchi la lame basale : c'est le sens de la surveillance de la peau. Les mécanismes de la dissémination ne sont pas au programme de Première.

Je vois : sans UV-B, on compte $4$ cellules mutantes par million.

Ces mutations existent sans agent mutagène : ce sont les mutations spontanées, dues surtout aux erreurs rares de la réplication de l'ADN avant chaque division. C'est la valeur témoin à laquelle on compare les autres.

Le facteur se calcule par un rapport :

Une dose de $200$ J/m² multiplie la fréquence des cellules mutantes par environ $14$.

Piège : calculer $57-4=53$ et l'appeler « augmentation du taux ». La différence compte les mutants induits (question c) ; le rapport dit par combien le taux est multiplié. Les deux sont justes, à condition de nommer ce qu'on calcule.

À $400$ J/m², on compte $110$ mutants par million, dont $4$ auraient existé sans UV :

$110-4=106$ mutants induits par million

Ramené à une tranche de $100$ J/m² :

$\dfrac{106}{4}=26{,}5$ mutants induits par million et par $100$ J/m²

Les mutants induits valent $27$, $53$, $80$ et $106$ par million à $100$, $200$, $300$ et $400$ J/m² : chaque tranche de $100$ J/m² en ajoute environ $26{,}5$.

Le nombre de mutants induits est à peu près proportionnel à la dose, dans le domaine étudié. Chaque exposition s'ajoute aux précédentes : c'est pourquoi on parle d'exposition cumulée au soleil.

Rapport des médianes :

Nombre médian de mutations dans le génome d'une tumeur de fumeur :

$9\times 3\,200=28\,800$ mutations

contre $0{,}8\times 3\,200=2\,560$ pour une tumeur de non-fumeur. Les tumeurs des fumeurs portent une dizaine de fois plus de mutations, et les deux groupes ne se chevauchent presque pas.

Ce document montre une ASSOCIATION : les tumeurs de fumeurs portent beaucoup plus de mutations. Il ne prouve pas seul que le tabac les provoque, car les deux groupes pourraient différer par autre chose (âge, autres expositions).

La conclusion devient solide quand on rapproche des arguments indépendants : une expérience où seule l'exposition change, comme le document 1 avec les UV, et des cellules exposées en culture à des extraits de fumée ; une relation dose-effet (exercice 6) ; et le type des mutations, propre au tabac (exercice 10).

Piège : prendre une corrélation pour une preuve de cause. Les tumeurs de non-fumeurs ont aussi des mutations : des mutations spontanées, ou dues à d'autres agents, comme le radon.

La première proposition relie les deux parties : elle explique l'origine d'un cancer par des probabilités qui s'additionnent, et la prévention par l'action sur chacune.

La deuxième oublie que plusieurs altérations sont nécessaires et que les causes se combinent ; la troisième confond la susceptibilité héritée, rare, avec l'origine somatique de la plupart des cancers.

Un plan possible.

Introduction : le cancer est une prolifération incontrôlée de cellules. Problème : quelles modifications du génome en sont à l'origine, d'où viennent-elles, et comment s'en servir pour agir ?

I. Un cancer naît d'altérations accumulées dans une lignée somatique. 1) Au cours de la vie, l'ADN des cellules somatiques subit des mutations : spontanées, par erreurs rares de réplication, ou induites par des agents mutagènes, chimiques (fumée de tabac) ou physiques (UV, rayonnements du radon). 2) Certaines infections virales modifient aussi le génome des cellules infectées (papillomavirus et col de l'utérus). 3) Une cellule mutée transmet ses mutations à ses descendantes par mitoses ; quand plusieurs altérations s'accumulent dans la même lignée, ses cellules prolifèrent sans contrôle et forment une tumeur. Cette accumulation prend des années. 4) Des allèles hérités, comme un allèle muté de BRCA1, présents dans toutes les cellules, augmentent la susceptibilité sans rendre le cancer certain.

II. Connaître les causes permet d'agir. 1) Éviter l'exposition aux agents mutagènes : ne pas fumer ou arrêter, aérer un logement riche en radon, se protéger du soleil. 2) Vacciner contre les virus en cause, avant toute infection : vaccin contre les papillomavirus entre 11 et 14 ans. 3) Surveiller les personnes plus exposées ou plus susceptibles, pour détecter tôt une lésion : dépistage du col, examen de la peau, imagerie des porteuses d'un allèle BRCA1 muté. 4) Traiter : chirurgie, chimiothérapie, radiothérapie, d'autant plus efficaces que la tumeur est découverte tôt.

Conclusion : un cancer résulte d'une combinaison de facteurs dont aucun ne décide seul ; c'est pourquoi la prévention se pense à la fois à l'échelle de chacun et de la santé publique. Ouverture possible : certains vaccins préviennent d'autres cancers, comme celui contre l'hépatite B pour le foie.

Je vois : $15$ nouveaux cas pour $100\,000$ personnes par an chez celles qui n'ont jamais fumé, $420$ chez celles qui ont fumé plus de $40$ paquets-années.

Le risque relatif compare un groupe exposé au groupe non exposé :

Un gros fumeur a, dans cette cohorte, un risque de cancer du poumon $28$ fois plus élevé qu'une personne qui n'a jamais fumé.

$RR=\dfrac{250}{15}\approx 16{,}7$ pour $20$ à $40$ paquets-années, et $\dfrac{120}{15}=8$ pour moins de $20$.

Je vois que le risque augmente régulièrement avec la quantité fumée : $8$, puis $16{,}7$, puis $28$. C'est une relation dose-effet. Je sais que les substances mutagènes de la fumée augmentent la fréquence des mutations des cellules des bronches. J'en déduis que plus l'exposition cumulée est grande, plus il est probable qu'une lignée accumule les mutations qui mènent à un cancer.

Une relation dose-effet est un argument fort en faveur d'une cause, plus qu'une simple différence entre deux groupes.

$RR=\dfrac{60}{15}=4$ pour les anciens fumeurs qui ont arrêté depuis plus de dix ans.

Leur risque est bien inférieur à celui des fumeurs actuels de toutes les catégories, mais reste $4$ fois celui des personnes qui n'ont jamais fumé.

Arrêter diminue donc le risque, parce que de nouvelles mutations ne s'ajoutent plus, sans l'annuler, parce que les mutations déjà accumulées restent dans les cellules et dans leurs descendantes.

Limite : on ne connaît pas la consommation passée de ces anciens fumeurs ; la comparaison est un ordre de grandeur.

Six tranches de $100$ Bq/m³ augmentent le risque de $6\times 16=96$ % de sa valeur : il est multiplié par

Non-fumeur : $0{,}4\times 1{,}96\approx 0{,}78$ %. Fumeur : $10\times 1{,}96=19{,}6$ %.

Dans les deux groupes, ce radon multiplie le risque par le même nombre, $1{,}96$, presque $2$.

Augmentation due au radon, en points de pourcentage :

non-fumeur : $0{,}78-0{,}4\approx 0{,}38$ point ; fumeur : $19{,}6-10=9{,}6$ points

Le facteur est le même, mais il s'applique à un risque de base $25$ fois plus grand chez le fumeur ($10$ contre $0{,}4$ %). L'augmentation est donc $25$ fois plus grande : sur $1\,000$ fumeurs exposés à ce radon, il faut s'attendre à environ $96$ cancers du poumon de plus qu'en l'absence de radon, contre $4$ environ sur $1\,000$ non-fumeurs.

Piège : confondre le risque relatif (multiplié par $1{,}96$ dans les deux cas) et le risque absolu (la part de personnes atteintes). Pour décider d'une mesure, c'est l'augmentation absolue qui compte : réduire le radon est d'abord urgent chez les fumeurs.

Deux mesures : arrêter de fumer plus tôt, ou ne jamais commencer ; faire baisser le radon de la maison sous $300$ Bq/m³ en aérant, en ventilant le sous-sol et en rendant étanche le plancher. Une mesure du radon par un dosimètre en est le préalable.

Non, on ne peut pas attribuer le cancer de Marcel à un seul facteur. Un risque se mesure sur une population : il dit combien de cas surviennent en plus, pas lequel des facteurs a produit les mutations d'une tumeur précise. Chez Marcel, les deux mutagènes ont agi sur les mêmes cellules pendant des décennies, avec les mutations spontanées. Le type de mutations de la tumeur peut seulement indiquer quel agent a laissé le plus d'empreintes (exercice 10).

Je vois : les trois femmes atteintes l'ont été à $43$, $51$ et $54$ ans ; Jeanne, à $43$ ans, avant 50 ans.

Le document 2 montre que, dans la population générale, $3{,}6$ % seulement des femmes ont eu un cancer du sein avant 50 ans. J'en déduis que trois cancers du sein ou de l'ovaire sur deux générations, dont un très précoce, sont inhabituels : c'est ce qui conduit le médecin à rechercher une susceptibilité héritée.

L'allèle muté est présent dans TOUTES les cellules de Claire : il était dans la cellule-œuf, donc dans l'un des gamètes qui l'ont formée. C'est une mutation germinale, transmise par un parent.

Elle l'a reçu de sa mère Jeanne (II-2) : Jeanne a eu un cancer du sein précoce, comme sa propre mère (I-2), et sa sœur un cancer de l'ovaire, alors que la famille de Marcel n'a aucun cas.

Piège : parler de mutation somatique parce que le cancer touche le sein. L'allèle hérité est partout ; c'est le cancer, s'il apparaît, qui naîtra de mutations somatiques supplémentaires dans une cellule du sein.

Jeanne portait, comme Claire, un allèle muté et un allèle normal. Chaque enfant reçoit l'un des deux au hasard :

Claire est hétérozygote et le père de Léa n'est pas porteur : Léa reçoit l'allèle muté ou l'allèle normal de sa mère, avec la même probabilité :

Un homme peut porter et transmettre l'allèle : le sexe d'Hugo ne change rien à sa probabilité d'être porteur.

Je vois : avant 50 ans, $42$ % des porteuses ont eu un cancer du sein, contre $3{,}6$ % des femmes de la population générale.

À cet âge, une porteuse a un risque environ douze fois plus élevé. À 80 ans, le rapport tombe à $\dfrac{72}{12}=6$ : l'écart est surtout un écart de précocité.

À 80 ans, $72$ % des porteuses ont eu un cancer du sein, donc $100-72=28$ % n'en ont pas eu.

Une réponse juste : « Votre risque est nettement plus élevé que celui des autres femmes, et ces cancers surviennent plus tôt ; mais ce n'est pas une certitude : environ une porteuse sur quatre n'a pas de cancer du sein à 80 ans. »

Je sais qu'un cancer demande plusieurs altérations dans une même lignée. L'allèle hérité en fournit une, dans toutes les cellules ; les autres doivent survenir au cours de la vie, dans une cellule du sein, et leur apparition reste aléatoire.

Piège : écrire « l'allèle BRCA1 donne le cancer du sein ». Il augmente une probabilité.

Pour Claire : une surveillance renforcée, avec IRM et mammographie chaque année, pour détecter une tumeur petite ; une chirurgie préventive peut être discutée avec elle, après information. Ces décisions lui appartiennent.

Pour Léa : en France, un test présymptomatique n'est en principe pas proposé à une mineure quand aucune mesure utile ne s'impose dans l'enfance, ce qui est le cas ici, la surveillance ne commençant qu'à l'âge adulte. Le test lui sera proposé à sa majorité, si elle le souhaite, avec un conseil génétique. Hugo peut aussi être testé : porteur, il pourrait transmettre l'allèle à ses enfants.

FAUX. Les mutations du mélanome sont apparues dans un mélanocyte de la peau d'Hugo, puis se sont transmises à ses descendantes par mitoses. Ce sont des mutations somatiques : les cellules qui produisent les spermatozoïdes ne les portent pas.

Énoncé correct : « Les mutations d'un cancer acquis sont somatiques ; elles ne se transmettent pas aux enfants. » Exemple : la cellule B de l'exercice 3. Seuls certains allèles de susceptibilité, déjà présents dans les gamètes, se transmettent (exercice 7).

VRAI. Un agent mutagène endommage l'ADN ou favorise les erreurs de copie, au hasard du génome : il augmente la fréquence des mutations sans viser de gène.

Exemple : dans l'exercice 4, les UV-B multiplient la fréquence des mutations d'un gène témoin, choisi parce qu'on sait repérer ses mutants ; les autres gènes sont touchés aussi. Un cancer apparaît quand, par hasard, des mutations touchent des gènes qui interviennent dans le contrôle de la multiplication cellulaire.

Piège : croire que toutes les affirmations sont fausses. Lisez chaque phrase pour ce qu'elle dit.

FAUX. L'allèle muté augmente fortement la probabilité d'un cancer du sein, surtout avant 50 ans, mais d'autres altérations doivent encore survenir dans une cellule du sein.

Énoncé correct : « Claire a un risque nettement plus élevé que la moyenne ; ce n'est pas une certitude. » Exemple : à 80 ans, $28$ % des porteuses n'ont pas eu de cancer du sein (exercice 7).

FAUX. Le vaccin apprend au système immunitaire à reconnaître les papillomavirus oncogènes les plus fréquents : il empêche l'infection, donc les lésions et les cancers qui en découleraient des années plus tard. Il n'a pas d'effet sur une infection déjà installée ni sur un cancer.

Énoncé correct : « Le vaccin prévient les cancers du col, il ne les soigne pas ; on vaccine donc avant toute exposition au virus. » Exemple : la vaccination de Léa à 12 ans, et le dépistage qui reste utile (exercice 9).

FAUX. Un risque se mesure sur une population : chez les gros fumeurs de l'exercice 6, l'incidence est $28$ fois celle des personnes qui n'ont jamais fumé. Cela n'exclut pas qu'un fumeur échappe au cancer, et beaucoup de fumeurs meurent d'ailleurs d'autres maladies liées au tabac.

Énoncé correct : « Le tabac augmente fortement la probabilité de cancer du poumon ; un cas individuel ne contredit pas une probabilité. »

Je vois : environ $9$ infections sur $10$, soit $90$ %, sont éliminées par l'organisme en un à deux ans, sans conséquence.

Une infection qui persiste peut provoquer des lésions précancéreuses en $3$ à $10$ ans, puis un cancer après $10$ à $25$ ans : au moins $10$ ans séparent habituellement la contamination d'un cancer.

J'en déduis que l'infection par un HPV oncogène est un facteur de risque, pas une condamnation, et que le temps long laisse une place au dépistage.

Je vois : $22$ % des femmes de 18 à 24 ans étaient infectées en 2006, $2$ % en 2018.

L'infection par HPV 16 ou 18 a baissé d'environ $91$ % dans cette tranche d'âge, celle des femmes vaccinées à 12 ans ou au rattrapage.

Les femmes de 35 à 44 ans n'ont pas été vaccinées : la campagne a commencé quand elles avaient dépassé l'âge du rattrapage. Leur part d'infectées reste stable, autour de $6$ %.

Elles servent de témoin. Si la baisse chez les jeunes venait d'un changement général (comportements, méthode de mesure), elle toucherait aussi les femmes plus âgées. Ce n'est pas le cas : la baisse est liée à la vaccination, la seule différence entre les deux groupes.

Comparer à un témoin dont seule la variable étudiée diffère, c'est le cœur de la démarche.

Le vaccin déclenche une réponse immunitaire qui empêche le virus d'infecter les cellules ; il n'élimine pas une infection déjà installée.

Il faut donc vacciner AVANT tout contact avec le virus, c'est-à-dire avant les premiers contacts sexuels : d'où l'âge de 11 à 14 ans. À cet âge, la réponse immunitaire au vaccin est d'ailleurs excellente.

Piège : croire qu'on vaccine les jeunes « parce qu'ils sont plus fragiles ». La raison est le moment de l'exposition au virus.

Le vaccin protège contre les types de HPV oncogènes les plus fréquents, pas contre tous. Une infection par un autre type reste possible, et une femme vaccinée tard a pu être infectée avant.

Le dépistage recherche des cellules anormales ou un HPV oncogène persistant dans un prélèvement du col. Il repère des lésions précancéreuses, que l'on traite des années avant qu'un cancer apparaisse : c'est une surveillance, qui complète la vaccination. Le document 1 montre que le temps long de l'histoire naturelle le permet.

Raison individuelle : les HPV oncogènes provoquent aussi des cancers de l'anus et de la gorge chez les hommes ; le vaccin les en protège.

Raison collective : un garçon vacciné ne sera pas infecté et ne transmettra pas le virus. Plus la couverture vaccinale est élevée, dans les deux sexes, moins le virus circule, ce qui protège aussi les personnes non vaccinées. C'est une mesure de santé publique, autant qu'une protection personnelle.

Je vois : les flèches des UV-B s'arrêtent au niveau de la couche basale de l'épiderme, celles des UV-A atteignent le derme. Les deux atteignent donc la couche basale, où les mélanocytes sont posés sur la lame basale.

Les mélanocytes, cellules qui se divisent, sont exposés au rayonnement : leur ADN peut être muté.

Je vois : $74$ % des substitutions de la tumeur d'Hugo sont des C→T à côté d'un C ou d'un T. C'est proche des mélanomes de peau exposée au soleil ($78$ %) et très loin des mélanomes des muqueuses, à l'abri du soleil ($10$ %) ; les G→T, empreinte du tabac, n'y sont presque pas.

Je sais que les UV provoquent surtout ce type de substitution. J'en déduis que la plupart des mutations de la tumeur d'Hugo ont été causées par les UV : la tumeur porte l'empreinte de l'agent mutagène.

Le mécanisme chimique de cette empreinte n'est pas au programme de Première.

Hugo a eu $4$ coups de soleil graves avant 15 ans : classe « 3 à 5 », risque relatif $2{,}0$. Il a environ $70$ grains de beauté : classe « 51 à 100 », risque relatif $3{,}5$.

Si les deux facteurs se multiplient :

Hugo avait un risque de mélanome environ $7$ fois plus élevé qu'une personne de référence. C'est une estimation : le modèle multiplicatif est une hypothèse de l'étude, et le métier d'Hugo ajoute une exposition que le document 3 ne chiffre pas.

Démarche. On cherche ce qui a altéré l'ADN d'un mélanocyte d'Hugo, ce qui rendait cette altération plus probable chez lui, et ce qu'on peut en déduire pour agir.

Documents 1 et 2. Je vois que les UV atteignent la couche basale, où sont les mélanocytes, et que la tumeur d'Hugo porte surtout des substitutions C→T, l'empreinte des UV. Je sais que les UV sont un agent mutagène physique et qu'un cancer naît de mutations accumulées dans une lignée de cellules somatiques. J'en déduis que des mélanocytes d'Hugo ont subi, au fil de ses expositions, des mutations dues aux UV, et que l'une de leurs lignées a fini par proliférer sans contrôle.

Documents 3 et 4. Je vois qu'Hugo a eu des coups de soleil graves dans l'enfance, a de nombreux grains de beauté, une peau claire, et une exposition professionnelle forte. Chacune de ces caractéristiques augmente le risque ; ensemble, elles le multiplient par environ $7$ selon le modèle. J'en déduis que plusieurs facteurs se sont combinés : l'exposition, un facteur de l'environnement, et des caractéristiques individuelles, en partie génétiques, comme la couleur de peau et le nombre de grains de beauté. Aucun mélanome n'est connu dans sa famille : rien n'indique ici un allèle de susceptibilité rare.

Mesures. Évitement : se protéger strictement du soleil, surtout entre 12 h et 16 h, par des vêtements, un chapeau, l'ombre et une crème en complément. Surveillance : un examen de toute la peau par un dermatologue, régulièrement, et l'auto-examen des grains de beauté ; une personne qui a eu un mélanome a un risque plus élevé d'en avoir un autre. Le traitement, ici, a été l'ablation précoce, d'autant plus efficace que la tumeur n'avait pas franchi la lame basale (exercice 3).

Conclusion. Le mélanome d'Hugo s'explique vraisemblablement par des mutations induites par les UV dans un mélanocyte, rendues plus probables par ses coups de soleil d'enfant, son grand nombre de grains de beauté et sa peau claire. On ne peut pas prouver la cause d'un cas unique, mais l'empreinte des UV dans la tumeur et les facteurs de risque convergent.