La prolifération cellulaire et la mort cellulaire sont des destins cellulaires si diamétralement opposés que la façon dont les deux processus sont liés et interdépendants a été une grande surprise [54, 55]. Il y a peu de chevauchement mécanique entre les mécanismes entraînant la prolifération et l'apoptose. Au contraire, les deux processus sont couplés à différents niveaux par le biais des acteurs moléculaires individuels chargés d'orchestrer l'expansion cellulaire, on parle ici des proto-oncogènes et des anti-oncogènes découverts en 1970[11] : ce sont gènes «gardiens» [5, 8] qui stimulent la division cellulaire en produisant des protéines qui réparent, renouvellent les tissus et permettent de dépasser l’état embryonnaire. Il est important de noter que ces mêmes acteurs sont souvent la cible de mutations oncogènes et, dans de nombreux cas, les mutations qui stimulent la prolifération coopèrent avec celles qui découplent la prolifération de l'apoptose pendant la transformation et la tumorigenèse [12, 56, 57]
Bien que le phénomène d'apoptose induite par l’anti-oncogène connu aussi sous le nom gène suppresseur de tumeurs , une classe qui code les protéines appartenant aux voies de transduction du signal qui régulent les programmes cellulaires clés telles que la croissance, la prolifération, la différenciation et la mort cellulaire cité auparavant [5, 8], soit maintenant généralement accepté comme un mécanisme suppresseur de tumeur inné et aussi comme l’agent de protection le plus important de la cellule, nous n'avons que récemment commencé à entrevoir la diversité et la complexité des mécanismes par lesquels les lésions oncogènes engagent le mécanisme du suicide cellulaire. Dans les cellules normales, il existe un équilibre finement contrôlé entre les signaux favorisant la croissance et les freins à la croissance, de sorte que la prolifération ne se produit que lorsque cela est nécessaire. L'équilibre s'incline lorsque l'augmentation du nombre de cellules est nécessaire, par exemple, pendant la cicatrisation des plaies et lors du retournement normal des tissus [58] et vice versa, si on prend l’exemple : des télomères qui se situent à l’extrémité des chromosomes, conservent l’information génétique mais se réduisent à chaque division cellulaire. Lorsque les télomères sont trop peu nombreux, la prolifération des cellules est stoppée grâce à la production de gènes spécifiques. Les cellules entrent alors dans un état de normalité: la sénescence [5, 8].
La prolifération et la différenciation des cellules au cours d’un processus normal se produisent de manière ordonnée et cessent lorsqu'elles ne sont plus nécessaires. Dans les cellules tumorales, ce processus est perturbé par des mutations dont l’origine peut être causé par des virus, des produits chimiques et des agents physiques (par ex. rayonnement), ainsi que par des erreurs d'ADN réplication, réparation, activation du promoteur ou ségrégation chromosomique tout ces éventuelles mécanismes vont favoriser l’activité d’un proto-oncogène, il peut ainsi devenir un proto-oncogène, ou bien défavoriser l’activité d’un anti-oncogène par le biais d’une perte de l'hétérozygotie ou, dans le cas d'un homozygote, des deux allèles par des mutations génétiques [59], une prolifération cellulaire continue se produit et une perte de différenciation peut être constatée [5, 8]. En d'autres termes, une cellule normale devient maligne lorsque la prolifération cellulaire n'est plus sous contrôle de croissance normal. Il existe bien sûr d'autres caractéristiques que les cellules cancéreuses peuvent posséder, telles que l'angiogenèse, les métastases et la suppression de l'apoptose.
Au final la prolifération incontrôlée de la cellule est au cœur de la maladie. Par conséquent, pour comprendre le cancer, nous devons transpirer nos connaissances sur la prolifération cellulaire et son contrôle. Le processus de réplication de l'ADN et de division d'une cellule peut être décrit comme une série d'événements coordonnés qui composent un "cycle de division cellulaire". Le cycle cellulaire des mammifères a été divisé en une série de phases séquentielles. Le G1, S, G2 et M phases sont la transition séquentiellement en réponse au facteur de croissance ou une stimulation mitogène.
Les phases de synthèse de l'ADN (phase S) et mitotique (phase M) sont précédées de phases d'intervalle (G1, G2). La prolifération cellulaire est étroitement régulée par de multiples interactions entre les molécules dans les cellules normales. Un système moléculaire détecte les conditions favorisant la croissance et envoie un signal à un deuxième ensemble de molécules qui régule réellement la division cellulaire. De plus, les cellules sont équipées d'une voie de signalisation qui peut détecter des conditions défavorables de prolifération. Cette voie antagonise la voie de signalisation proliférative et peut directement bloquer la division cellulaire [60, 61]. La perte d'intégrité de ces voies de signalisation en raison de mutations peut entraîner un état hyperprolifératif des cellules, qui se manifeste par un cancer.
Les mécanismes d'activation des oncogènes sont variables, mais impliquent soit une mutation de ces derniers, une modification de gènes, ou de leur fonctionnement [10], d'amplification ou encore l'activation du promoteur. Par contre, les mécanismes d'inactivation se produisent soit par la perte de l'hétérozygotie ou, dans le cas d'un homozygote, des deux allèles par des mutations génétiques [59] .
À l’initiative d’un processus cancéreux, une seule cellule va muter avec une altération de la structure de l’ADN, devenir insensible à l’apoptose et se diviser par mitose en milliards de copies. La cellule mère donne naissance à des cellules filles de type monoclonal qui, à leur tour, vont muter (carcinogénèse). Le cancer se traduit alors par une prolifération importante et anarchique de cellules anormales qui ont la capacité d’envahir et de détruire les tissus sains. Figure 15
En effet, après un certain temps, les cellules cancéreuses ne reconnaissent plus leurs tissus d’origine, et elles produisent alors des signaux biochimiques qui détruisent leur tissu d’appartenance. Par ailleurs, à terme, elles peuvent être détruites si elles restent dans leur tissu d’origine. Pour survivre, elles doivent migrer et une néo vascularisation permet aux cellules cancéreuses de quitter la tumeur primitive et créer des métastases à l’aide du vascular endothelial growth factor (VEGF) [62] .
Pour satisfaire leur besoin en oxygène et en nutriments, les tumeurs ont besoin de nouveaux vaisseaux sanguins par un mécanisme de néo-angiogénèse en partie du au VEGF. Le VEGF est sécrété par la majorité des cellules tumorales, en partie dû à une hypoxie locale .De même, on a remarqué la présence de Rc au VEGF au niveau de certain nombre de cellules tumorales. L’inhibition de l’angiogénèse par la tumeur elle-même permet de stopper son développement. Ainsi, un nouveau traitement contre certains cancers est l’action de l’anti-VEGF [63, 64]