Est-il possible de tuer le cancer en le «suralimentant»?
Le stress oxydatif est un phénomène qui se produit au niveau cellulaire et qui peut conduire des cellules auparavant saines à se détériorer et éventuellement à mourir. Le cancer utilise souvent le stress oxydatif à son profit, mais ce phénomène pourrait-il être inversé?
Les espèces réactives de l'oxygène (ROS) sont des substances qui sont produites naturellement à la suite du processus de métabolisme de l'oxygène.
Ils jouent généralement un rôle important dans la régulation du fonctionnement biologique (homéostasie), ainsi que dans la signalisation cellulaire.
Mais lorsque les ROS atteignent des niveaux anormaux, cela peut produire un stress oxydatif, un phénomène qui conduit au vieillissement et à la détérioration des cellules.
Contrairement aux cellules saines, les cellules cancéreuses nécessitent des niveaux de ROS beaucoup plus élevés, ce qui leur permet de maintenir leur croissance et leur propagation accélérées.
Récemment, des chercheurs du Georgia Cancer Center d'Augusta et du département de médecine du Medical College of Georgia de l'Université d'Augusta ont décidé de tester une stratégie intrigante dans le traitement du cancer: augmenter la production de ROS au point de provoquer la mort des cellules cancéreuses.
La recherche a maintenant été publiée dans la revue Métabolisme cellulaire.
Quand les ROS deviennent mortels pour le cancer
Le Dr Gang Zhou et ses collègues ont utilisé un type de thérapie appelée thérapie adoptive des cellules T pour conduire à une augmentation des ROS dans les tumeurs cancéreuses, poussant les cellules surchargées à s'autodétruire.
La thérapie adoptive par cellules T est un type d'immunothérapie dans lequel des cellules immunitaires spécialisées, ou cellules T, sont utilisées pour cibler et détruire les tumeurs cancéreuses.
Dans la nouvelle étude, les scientifiques ont travaillé avec un modèle murin de cancer colorectal. Après avoir administré aux souris un type de chimiothérapie connu pour soutenir l'action des cellules T, les animaux ont été exposés à l'immunothérapie.
Après avoir administré ce traitement, l'équipe a constaté que la production de glutathion - un antioxydant naturel produit au niveau cellulaire, qui aide à contrebalancer les ROS - était perturbée. Par conséquent, les ROS se sont surchargés et ont atteint des niveaux trop élevés dans les cellules cancéreuses.
Les cellules T ont également stimulé la production d'une série de protéines spécialisées appelées cytokines à effet pro-inflammatoire. Ces cytokines comprenaient le facteur de nécrose tumorale alpha, qui est connu pour jouer un rôle dans la mort cellulaire ainsi que dans la progression tumorale.
«Nous avons commencé», note le Dr Zhou, «en posant des questions sur la façon dont l'immunothérapie peut modifier le métabolisme des cellules tumorales.»
«Nos études montrent», ajoute le chercheur, «le facteur de nécrose tumorale alpha peut agir directement sur les cellules tumorales et induire des ROS à l'intérieur de celles-ci.»
Grâce aux changements métaboliques induits par la thérapie adoptive des cellules T, les scientifiques ont assisté à une régression tumorale complète chez presque toutes les souris ayant reçu ce traitement.
Une approche prometteuse
Un succès similaire a été observé lors du test de cette approche sur des modèles de cancer du sein et de cancer du système lymphatique, ou lymphome.
En outre, les chercheurs ont remarqué qu'une production accrue de facteur de nécrose tumorale alpha - due à l'immunothérapie - associée à la chimiothérapie augmentait encore plus le stress oxydatif, détruisant les cellules cancéreuses.
Une autre découverte était que l'administration de pro-oxydants offrait des effets similaires à la thérapie adoptive par cellules T, puisque ces médicaments augmentaient également les niveaux de ROS.
«Leur niveau de référence est déjà élevé et si vous perturbez davantage leur capacité à faire face à ces radicaux libres [les ROS], ils iront vers l'apoptose [la mort cellulaire]», explique le Dr Zhou.
Alors qu'un ROS excessif - entraînant un stress oxydatif - semblait crucial pour détruire les cellules cancéreuses, les chercheurs notent qu'il est néanmoins possible que la mort des cellules cancéreuses se produise en raison de l'action du facteur de nécrose tumorale alpha, car cette cytokine est connue pour couper les tumeurs. «approvisionnement en sang, retardant ainsi leur croissance.
Les chercheurs ont noté que les cellules cancéreuses et les cellules T pourraient être en concurrence pour les ressources énergétiques, de sorte qu'elles ont un effet néfaste les unes sur les autres. Et souvent, les cellules T finissent par être privées des nutriments dont elles ont besoin, laissant les cellules cancéreuses à un avantage, expliquent-ils.
Et, affirment le Dr Zhou et son équipe, on n'en sait pas encore assez sur l'impact des cellules T sur les tumeurs cancéreuses. La thérapie adoptive par cellules T est, en soi, un nouveau type d'approche qui est encore en cours de développement pour le traitement de certains types de cancer, comme le cancer colorectal.
Ainsi, les auteurs suggèrent que davantage d’efforts devraient être consacrés à une meilleure compréhension de l’action des lymphocytes T et à l’amélioration du potentiel de l’immunothérapie à détruire le cancer.
