Cancer: des scientifiques révèlent comment booster la radiothérapie
Les scientifiques ont récemment identifié une voie moléculaire qui relie le mouvement des centres de production d'énergie, ou mitochondries, dans les cellules cancéreuses à la résistance à la radiothérapie. Cela, disent-ils, pourrait conduire à de meilleurs traitements contre le cancer.
Bien que des études antérieures aient déjà révélé que la voie - appelée Arf6-AMP1-PRKD2 - joue un rôle clé dans le pouvoir invasif du cancer, sa relation avec la résistance au traitement est restée incertaine.
En étudiant les cellules cancéreuses du sein agressives, des scientifiques de l'Université d'Hokkaido au Japon ont découvert que Arf6-AMP1-PRKD2 contrôle le mouvement des mitochondries à l'intérieur des cellules.
Un article récent qui figure dans la revue Communications de la nature décrit leur travail.
La voie permet aux mitochondries de «se disperser» et de se déplacer vers le périmètre des cellules, ce qui augmente le caractère invasif du cancer.
L'équipe a remarqué qu'en bloquant la voie, les structures génératrices d'énergie se sont plutôt rassemblées au centre des cellules. Là, les mitochondries ont commencé à produire et à libérer des quantités excessives de molécules instables riches en oxygène connues sous le nom d'espèces réactives de l'oxygène (ROS).
Les molécules ROS sont une arme à double tranchant dans le cancer; jusqu'à un certain niveau, ils favorisent le caractère invasif du cancer, mais lorsque les quantités sont excessives, ils tuent les cellules cancéreuses.
ROS, mouvement des mitochondries et intégrine
Une des raisons pour lesquelles la radiothérapie - qui utilise des rayonnements ionisants - peut réduire ou éliminer les tumeurs est qu'elle augmente la production de ROS à l'intérieur des cellules cancéreuses.
Certains cancers, cependant, deviennent résistants à la radiothérapie et à d'autres traitements qui agissent en augmentant les ROS dans les cellules cancéreuses parce que les cellules développent une tolérance aux molécules.
L'étude n'est pas la première à remarquer que les mitochondries se déplacent à l'intérieur des cellules. On sait que cette motion se produit dans diverses circonstances. Lorsque les globules blancs, par exemple, se déplacent vers une cible - comme un pathogène ou un agent potentiellement nocif - leurs mitochondries s'accumulent à leurs extrémités arrière.
Dans les cellules cancéreuses invasives, en revanche, les «centrales électriques» se rassemblent dans le bord avant de la cellule.
Une protéine appelée intégrine semble également être impliquée dans le pouvoir invasif du cancer. La protéine se trouve normalement dans la membrane cellulaire et aide à attacher la cellule à la matrice de substances qui entoure les cellules et maintient les tissus ensemble.
La nouvelle étude a examiné de manière plus approfondie comment les ROS, la dynamique mitochondriale dans les cellules et l'intégrine pourraient être liés dans le cancer invasif.
Sonder le lien dans le cancer invasif
Les chercheurs ont mené une série d'expériences sur des cellules cancéreuses du sein invasives. Ils ont suivi la production de ROS et le mouvement des mitochondries dans les cellules en marquant diverses molécules avec des marqueurs fluorescents.
Ils ont ensuite bloqué certaines molécules liées au caractère invasif du cancer et observé ce qui est arrivé à ces mécanismes. C'est ainsi qu'ils ont identifié la voie Arf6-AMP1-PRKD2.
Les résultats ont révélé que la voie aidait à recycler l'intégrine dans la cellule cancéreuse, l'amenant à former un «complexe d'adhésion» dans la membrane de la cellule. Finalement, cela a déclenché le mouvement des mitochondries vers le bord de la cellule.
Le blocage de la voie, cependant, a amené les mitochondries à se rassembler au milieu de la cellule cancéreuse au lieu du bord et a réduit le caractère invasif.
L'équipe a ensuite démontré que c'était cette concentration au centre qui avait conduit les mitochondries à produire des quantités excessives de molécules ROS, qui tuaient les cellules.
Selon les auteurs, «ces résultats indiquent un nouveau lien moléculaire entre les mouvements cellulaires et la dynamique mitochondriale, qui semble être crucial à la fois pour l'activité invasive et la tolérance aux ROS des cancers hautement invasifs.»
Ils concluent:
«Nos résultats peuvent également conduire à de nouvelles stratégies pour améliorer l'efficacité des thérapies anticancéreuses médiées par ROS, telles que la [radiothérapie].»
