Cette nouvelle découverte peut-elle nous aider à éliminer le cancer du cerveau?
Le glioblastome multiforme est le type le plus courant de cancer du cerveau, avec des mécanismes de défense «intégrés» qui lui confèrent de la résilience. Les nouvelles découvertes sur les défenses permettront-elles d'éliminer plus efficacement ce cancer?
Le glioblastome multiforme (GBM) est un type de cancer du cerveau qui se développe à partir de cellules non neuronales présentes dans le système nerveux central.
Le National Cancer Institute (NCI) estime qu'en 2018, il y aura 23880 nouveaux diagnostics de GBM et d'autres cancers du système nerveux central aux États-Unis.
Le GBM est difficile à traiter. En effet, les cellules qui le forment sont souvent résistantes au traitement et les dommages qu'elles causent aux tissus sains adjacents sont généralement permanents, car le cerveau ne peut pas se réparer facilement.
C'est pourquoi des chercheurs de l'Université Virginia Commonwealth de Richmond ont étudié les mécanismes par lesquels les cellules cancéreuses se protègent, dans l'espoir d'identifier de nouvelles façons de les perturber qui pourraient conduire à de meilleurs traitements à l'avenir.
Dans une étude - dont les résultats sont maintenant publiés dans PNAS - les scientifiques ont pu identifier le mécanisme par lequel les cellules souches du gliome évitent la mort cellulaire et comment la perturber.
Comment les cellules souches cancéreuses évitent la destruction
L'auteur de l'étude Paul B. Fisher et son équipe expliquent que les cellules souches de gliome sont capables d'éviter l'anoïkis, qui est un type de mort cellulaire (ou apoptose) qui se produit lorsqu'une cellule se détache de la matrice extracellulaire. Il s'agit de «l'échafaudage» qui soutient les cellules et aide à réguler la différenciation et l'homéostasie des cellules souches.
Les cellules souches du gliome résistent aux anoïkis grâce à une autophagie protectrice, dans laquelle les cellules «mangent» et «recyclent» leurs propres détritus cellulaires.
Ce que les chercheurs ont découvert, c'est que, dans le cas des cellules souches de gliome, l'autophagie protectrice est régulée par un gène appelé MDA-9 / Syntenin, qui a été identifié à l'origine par Fisher.
Ce gène, comme Fisher et d'autres l'ont déjà montré, est également surexprimé dans de nombreux types de cancer.
Dans cette étude, l'équipe a pu vérifier que l'inhibition de l'expression de MDA-9 / synténine semblait désactiver le mécanisme de défense des cellules souches du gliome.
«Nous avons découvert que lorsque nous bloquions l'expression de MDA-9 / Syntenin, les cellules souches du gliome perdaient leur capacité à induire une autophagie protectrice et succombaient à l'anoïkis, entraînant la mort des cellules cancéreuses.»
Paul B. Fisher
Plus précisément, Fisher et son collaborateur de recherche Webster K. Cavenee - de l'Université de Californie à San Diego - aux côtés de leurs collègues ont remarqué que MDA-9 / Syntenin soutient l'autophagie en activant un autre gène, BCL2, qui est responsable de l'induction et de l'inhibition de la mort cellulaire.
Perturber le mécanisme d'autoprotection
Mais MDA-9 / Syntenin ne prend pas seulement en charge l'autophagie; il le maintient à des niveaux suffisamment bas pour ne pas devenir toxique et destructeur pour les cellules souches du gliome. Cela se fait par la signalisation du récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR).
La signalisation EGFR est importante pour réguler la «croissance, la survie, la prolifération et la différenciation» des cellules, et une signalisation excessive a été prouvée par plusieurs études pour soutenir la croissance tumorale dans plusieurs types de cancer.
Mais, explique Fisher, «En l'absence de MDA-9 / Syntenin, l'EGFR ne peut plus maintenir une autophagie protectrice.»
«Au lieu de cela», poursuit-il, «des niveaux très élevés et soutenus d'autophagie toxique s'ensuivent qui réduisent considérablement la survie des cellules cancéreuses.»
Selon les scientifiques, c'est la première fois que cette connexion complexe entre l'autophagie protectrice et l'évasion des anoïkis est explorée dans le GBM.
«Il s'agit de la première étude à définir un lien direct entre MDA-9 / Syntenin, l'autophagie protectrice et la résistance des anoïkis», explique Fisher, notant que les scientifiques impliqués dans l'étude «[ont] bon espoir [qu'ils] pourront exploiter ce processus. pour développer de nouveaux traitements plus efficaces contre le GBM et peut-être d'autres cancers. »
Dans d'autres expériences, Fisher et son équipe ont utilisé des cellules GBM humaines et des cultures de cellules souches de gliome pour montrer que la suppression de l'expression de MDA-9 / synténine bloquait le mécanisme d'autoprotection du cancer.
Cela a de nouveau été observé dans des modèles murins de cellules souches de gliome humain, auquel cas les chercheurs ont observé une augmentation de la survie suite à l'inhibition de l'expression de MDA-9 / synténine.
À l'avenir, leur objectif est de vérifier si le mécanisme de protection qu'ils ont découvert dans cette étude se produit également dans les cellules souches trouvées dans d'autres types de cancer.
Et, ils continueront à développer de nouvelles façons d'inhiber MDA-9 / Syntenin, qui, espèrent-ils, pourraient conduire à de meilleurs traitements contre le cancer.
