Niveau :

Première spécialité

Compétences :

Connaissances

On connaît, de plus, des facteurs génétiques hérités qui modifient la susceptibilité des individus à différents types de cancers.
La connaissance des causes d’apparition d’un type de cancers permet d’envisager des mesures de protection (évitement des agents mutagènes, surveillance régulière en fonction de l’âge, vaccination), de traitements (médicaments, thérapie génique par exemple) et de guérison.
Notions fondamentales : mutations, cancérisation, facteurs de risques.

Capacités

Concevoir et mettre en œuvre des stratégies de résolution.

Comprendre le lien entre les phénomènes naturels et le langage mathématique. Comprendre qu'un effet peut avoir plusieurs causes.

Utiliser des logiciels d’acquisition, de simulation et de traitement de données.
Utiliser des outils numériques.

Fonder ses choix de comportement responsable vis-à-vis de sa santé ou de l’environnement en prenant en compte des arguments scientifiques.

Description de l’activité :

Acquérir les données 

Le tableur contient environ 1500 cas de mutations avec, en colonnes, des informations comme le n° du codon, le codon avant et après mutation, l’acide aminé avant et après mutation, la nature de la tumeur, le pays et deux colonnes sur l’épidémiologie. La première colonne recense les cas de fumeurs, non-fumeurs, ex-fumeurs.
La première activité consiste donc à trier les données (Données/tri personnalisé) pour séparer les cas de cancer des poumons selon qu’ils soient fumeurs, ex-fumeurs, non-fumeurs.
La deuxième consiste à dénombre les cas (fonction f(x) : nb.SI).

L’objectif est d’obtenir le nombre de fumeurs et de non-fumeurs parmi les personnes qui ont eu un cancer des bronches et de la langue ou de l’œsophage par exemple.
On peut alors comparer ces valeurs à celles des fumeurs et non-fumeurs dans une population témoin non malade.

N'ayant pas les résultats d’une telle enquête, on peut en proposer une fictive basée sur le raisonnement suivant :

En 2019, 24% de la population française se déclare fumeur quotidien. Donc si on prend au hasard 500 individus, parmi des personnes non malades, on obtient 120 fumeurs et 380 non-fumeurs.

Avec le travail sur le tableur sur le recensement des cancers des bronches et de la langue on peut alors compléter les données des individus malades.

Traiter les données obtenues

Les données du tableau permettent de faire une étude épidémiologique dite de cas-témoins (voir l’article du site planet vie « différents types d’études épidémiologiques » dont le lien est en bas de page)

On peut alors comparer les odds d’expositions au risque dans le groupe des individus malades et témoins

Odd d’exposition dans le groupe malade = A/C
Odd d’exposition dans le groupe non-malade = B/D
Odds ratio d’exposition = (A/C) / (B/D)

Le résultat sera supérieur à 1 lorsque l’exposition est nocive et inférieur à 1 s’il s’agit d’une exposition bénéfique.

Le résultat obtenu ici est proche de 7

Ouvrir sur une phase dialoguée sur l'esprit critique 

Il sera intéressant d’évoquer le fait que l’étude proposée correspond à une étude de cas-témoins considérée comme un faible niveau de preuve scientifique. Le dire permet de préciser aux élèves que d’autres essais existent avec un niveau de preuve scientifique supérieur.

En bas de page, deux ressources complémentaires permettent de creuser la question 

Place de l’activité dans la progression du cours

En articulant la partie du programme « altération du génome et cancérisation » du thème Corps humain et santé avec celle de « Mutation de l’ADN et variabilité génétique » et « la réplication de l’ADN » du thème La Terre, la vie et l’organisation du vivant, on peut utiliser les problèmes de santé comme des problématiques motivantes.

Ainsi, l’activité est menée ici le même jour que celle de la mise en semence des levures ADE.

Démarche :

Le document 1 ci-dessous peut servir de support à la mise en activité des élèves sous la forme d'un document d’appel ouvrant à une phase dialoguée sur l’intérêt des études épidémiologiques pour détecter le caractère nocif d’une substance sur la santé.

Document 1 : la première enquête mettant en cause le tabac

En 1952, deux épidémiologistes anglais, DOLL et HILL, eurent l'idée d'interroger dans les hôpitaux 600 malades atteints d'un cancer du poumon et 600 autres (de même âge et sexe) hospitalisés pour d'autres maladies. 96 % du premier groupe étaient ou avaient été des fumeurs, contre seulement 80 % dans le second groupe c'est sur cette différence qu'on soupçonne pour la première fois la cigarette.
Texte tiré du site : notre-planete.info

Fichier Sources

Tableau des mutations du gène P53 (ens-lyon.fr)

Sur la page internet on trouve le lien de téléchargement du fichier xls : mutation du gène p53)

Ressources complémentaires sur l’épidémiologie et l'esprit critique

L’article ci-dessous présente les différents types d'études épidémiologiques et explique, à partir d'exemples concrets, les modalités d'expression des résultats de ces études (prévalence, incidence, odds ratio, risque relatif).
Il précise ce qu'on appelle « niveau de preuve » en médecine et hiérarchise ces différentes études en fonction de ce critère.

Différents types d'études épidémiologiques | Planet-Vie (ens.fr)

Des ressources sur le site sur l'esprit critique :

Sciences de la Vie et de la Terre, Aix - Marseille, l'esprit critique (ac-aix-marseille.fr)