Comment créer et détruire des cellules cancéreuses métastatiques
Une nouvelle étude a identifié un moyen d'interférer avec les cellules cancéreuses et de les empêcher de métastaser. La clé réside dans la désactivation de la capacité de la cellule à sortir les poubelles.
L'un des aspects les plus difficiles du cancer est sa capacité à métastaser.
Les cellules cancéreuses peuvent se détacher de leur position actuelle, voyager à travers le corps et commencer à se multiplier dans de nouveaux endroits éloignés.
Les métastases rendent les tumeurs difficiles à trouver et à traiter. Étant donné que les métastases sont un domaine essentiel de la recherche sur le cancer, les scientifiques ont beaucoup travaillé pour comprendre comment le cancer le fait.
Une étude récente, menée par Michael J. Morgan, Ph.D., à l'Université du Colorado Cancer Center à Aurora, ajoute de nouveaux détails à une image déjà complexe. Les résultats sont publiés dans le Actes de l'Académie nationale des sciences.
Les scientifiques étaient particulièrement intéressés par l'élimination cellulaire des ordures. Morgan explique pourquoi c'est en disant: «Les cellules hautement métastatiques quittent leur maison heureuse et subissent tous ces stress sur elles. Une des façons dont la cellule peut faire face aux contraintes consiste à éliminer les déchets cellulaires ou les composants cellulaires endommagés et à les recycler. »
Si l'on interfère avec ce processus de recyclage, les métastases peuvent être bloquées.
«Lorsque nous désactivons l'activité des structures cellulaires appelées lysosomes», explique Morgan, «qu'une cellule utilise pour effectuer ce recyclage, les cellules métastatiques deviennent incapables de survivre à ces stress.
L'autophagie est un élément important de ce recyclage, un processus naturel dans lequel la cellule se décompose et recycle les parties défectueuses de la cellule.
Morgan et Andrew Thorburn - qui ont contribué à la recherche récente - sont tous deux considérés comme des experts sur le sujet de l'autophagie. Le Dr Dan Theodorescu, un expert en métastases, était également impliqué.
Le processus d'autophagie
L'autophagie est essentielle à la survie des cellules saines et des cellules malignes. En termes de base, l'autophagie commence lorsque les «déchets» cellulaires sont entourés d'une structure sphérique appelée autophagosome.
Cette structure à double membrane transporte les déchets à travers le cytoplasme jusqu'à ce qu'ils atteignent un paquet d'enzymes destructrices connu sous le nom de lysosome. L'autophagosome fusionne avec le lysosome et le contenu est détruit.
En bricolant ce processus, Morgan et son équipe ont découvert des moyens d'interférer avec la capacité d'une cellule cancéreuse à métastaser.
«Ce qui était surprenant», dit Morgan, «c'est que ce n'était pas le processus d'autophagie lui-même qui était spécifiquement important pour la cellule métastatique. Si vous inhibez l'autophagie à un stade précoce, vous pouvez réduire la croissance cellulaire des cellules métastatiques et non métastatiques. »
«Mais si vous bloquez la fonction lysosomique de l'autophagie à un stade avancé, cela frappe ces cellules métastatiques beaucoup plus fort, et elles meurent en fait.»
Michael J. Morgan, Ph.D.
En d'autres termes, lorsque l'équipe a bloqué l'autophagie en l'éteignant génétiquement, les cellules métastatiques et non métastatiques ont souffert. Cependant, lorsqu'ils inhibaient l'autophagie et les lysosomes avec le médicament chloroquine, les cellules non métastatiques étaient un peu ralenties, mais les cellules métastatiques étaient complètement détruites.
«Il y avait quelque chose à propos des lysosomes qui était spécifique à ces cellules métastatiques», dit Thorburn.
Pourquoi les lysosomes sont-ils si importants?
Ensuite, les scientifiques ont voulu approfondir et comprendre exactement pourquoi les lysosomes sont si incroyablement importants pour la métastase des cellules cancéreuses. Pour ce faire, ils ont développé des cellules résistantes à la chloroquine.
Cela impliquait la croissance de cellules métastatiques avec de petites quantités de chloroquine. La plupart des cellules sont mortes, mais celles qui ont survécu ont été conservées et cultivées à nouveau avec de la chloroquine. Comme ils se sont divisés plusieurs fois, chaque génération successive est devenue de plus en plus résistante à la chloroquine.
Cependant, au fur et à mesure que les cellules devenaient résistantes, elles perdaient leur capacité à métastaser.
Comme l'explique Morgan, «La porte pivote dans les deux sens: lorsque nous avons sélectionné des cellules résistantes à la chloroquine, elles sont devenues non métastatiques. Et lorsque nous avons sélectionné des cellules métastatiques, elles ont gagné en sensibilité à la chloroquine. Ils ont cessé de grandir et ils sont morts parce que, tout à coup, ils en sont venus à dépendre de l'action lysosomale que la chloroquine enlève.
Cette découverte peut être utile dans le traitement du cancer. Theodorescu donne un exemple en disant: «Avec un patient, s’il avait une tumeur cancéreuse de la vessie et que nous lui donnions de la chloroquine, supposons que certaines cellules cancéreuses deviennent résistantes à la chloroquine.»
«Nous prédirions, sur la base de notre étude, que même si les cellules résistantes recommençaient à se développer, elles ne seraient plus métastatiques. Cela peut avoir des avantages cliniques pour le patient. »
Enfin, les chercheurs ont découvert qu'une protéine appelée ID4 semble importante dans ce processus. Les cellules avec des niveaux inférieurs d'ID4 étaient sensibles à la chloroquine et métastatiques; ceux avec des niveaux plus élevés d'ID4 étaient moins métastatiques et résistants à la chloroquine.
Il est possible que l'ID4 puisse être utilisé comme marqueur pour prédire les résultats des patients. En fait, des niveaux plus élevés d'ID4 sont déjà connus pour prédire de meilleurs résultats pour le cancer de la vessie, du sein et de la prostate.
Actuellement, il existe un grand intérêt pour les inhibiteurs de l'autophagie à utiliser dans le traitement du cancer; cette étude fournit un aperçu intéressant et inspirera sans aucun doute une enquête plus approfondie.
