Ce neurotransmetteur aide les tumeurs agressives à se propager
De nouvelles recherches ont porté sur des cellules cancéreuses humaines implantées dans des souris, des échantillons de tumeurs humaines et d'autres tests dans le but de mieux comprendre ce qui entraîne la propagation de certains cancers agressifs.
Une équipe de Johns Hopkins Medicine à Baltimore, MD, a récemment mené une étude, dont les résultats figurent maintenant dans la revue Rapports de cellule.
Ces résultats indiquent que de nombreux cancers agressifs ou de grade supérieur contiennent des niveaux plus élevés d'un neurotransmetteur spécifique.
Les tumeurs cancéreuses de grade supérieur se caractérisent par une croissance et des taux de propagation plus rapides.
Les neurotransmetteurs sont des messagers chimiques qui permettent aux neurones de «communiquer» entre eux et d'envoyer des messages à d'autres cellules.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs se sont concentrés sur le N-acétyl-aspartyl-glutamate (NAAG), affirmant que ce neurotransmetteur pourrait être une nouvelle cible pertinente pour le traitement des tumeurs cancéreuses de haut grade.
Plus précisément, leurs expériences ont révélé que le NAAG est plus abondant dans les tumeurs cancéreuses à développement rapide que dans d'autres types de cancer. En outre, les scientifiques ont trouvé des preuves suggérant que ce neurotransmetteur est une source de glutamate - un nutriment cellulaire important - pour certaines tumeurs cancéreuses, facilitant ainsi leur croissance.
Les tumeurs avec des taux élevés de NAAG exprimaient également un certain ezyme: la glutamate carboxypeptidase II (GCPII).
«Notre étude [suggère] que le NAAG sert de réservoir important pour fournir du glutamate aux cellules cancéreuses via GCPII, lorsque la production de glutamate à partir d'autres sources est limitée», explique l'auteur principal de l'étude, le Dr Anne Le.
NAAG alimente certains cancers agressifs
Pour commencer, les scientifiques ont utilisé la spectroscopie de masse pour analyser la composition des cellules de lymphome de Burkitt humain. Cette technique nous permet d'évaluer les masses des différents composants au sein d'un échantillon d'étude.
Ils ont trouvé que MYClymphome de Burkitt, qui exprime MYC altérations géniques, avaient des niveaux plus élevés de NAAG que non-MYClymphome induit par la maladie. De plus, ce neurotransmetteur était plus abondant dans les tumeurs cancéreuses de l'ovaire de haut grade chez l'homme que dans les tumeurs primitives du cancer de l'ovaire.
En bref, le cancer à croissance rapide contenait des niveaux significativement plus élevés de NAAG que les tumeurs cancéreuses à croissance plus lente.
De plus, parmi les échantillons de tumeurs cancéreuses du cerveau humain, les tumeurs de grade supérieur avaient des niveaux plus élevés de NAAG que les tumeurs de grade inférieur. Ces niveaux étaient «inversement et significativement corrélés avec le temps de survie des patients», écrivent les auteurs de l'étude.
Cela signifie que les tumeurs plus agressives contenaient des niveaux plus élevés de ce neurotransmetteur, et que les personnes auprès desquelles les scientifiques ont prélevé ces échantillons de tumeurs étaient moins susceptibles d'avoir survécu.
Cibler deux coupables à la fois
L’étape suivante a consisté à étudier des modèles murins dans lesquels ils avaient implanté des tumeurs de lymphome de Burkitt humain. En regardant le modèle de rongeur, ils ont constaté que, à mesure que les tumeurs se développaient, leur teneur en NAAG augmentait également. Inversement, si des tumeurs ont diminué, leurs niveaux de NAAG ont également diminué.
Puis, travaillant avec des modèles murins dans lesquels ils avaient implanté des tumeurs cancéreuses de l'ovaire humain, les scientifiques ont tenté de lutter contre l'activité GCPII en utilisant un inhibiteur appelé 2-PMPA.
Cela leur a permis à la fois de réduire les tumeurs et de réduire les concentrations de glutmate dans les cellules cancéreuses.
Enfin, en regardant des souris atteintes de tumeurs cancéreuses du pancréas d'origine humaine, les scientifiques ont vu qu'en attaquant la glutaminase - qui est une enzyme qui convertit la glutamine en glutamate - ainsi que le GCPII, ils étaient capables de réduire encore plus les tumeurs cancéreuses.
Ceci, affirment les chercheurs, est probablement dû au fait qu'ils ont arrêté la production du nutriment cellulaire à partir de deux sources: le NAAG et la glutamine.
«Ensemble», note le Dr Le, «ces résultats établissent un lien étroit entre les concentrations plasmatiques de NAAG et les taux de croissance tumorale, et suggèrent que les mesures de NAAG dans le sang périphérique devraient être explorées plus avant pour surveiller en temps opportun la croissance tumorale pendant le traitement du cancer.
"Ces résultats ne font pas du NAAG un marqueur diagnostique potentiel, mais un marqueur pronostique", ajoute le Dr Le, "un moyen potentiellement précieux pour les évaluations non invasives de la progression tumorale."
NAAG est «un réservoir caché»
Le Dr Le cite également des recherches antérieures qui avaient déjà suggéré que le métabolisme de la glutamine pourrait aider à stimuler la croissance du cancer.
«Il y a sept ans, nous avons découvert que la glutamine jouait un rôle important dans le métabolisme du cancer et que l'inhibition de la conversion de la glutamine en glutamate était la bonne cible pour freiner la croissance du cancer», déclare le Dr Le.
«Il s’avère que c’est exact. Mais ce n’est pas suffisant, car les cellules cancéreuses ont un autre moyen de fabriquer du glutamate à travers ce réservoir caché. Cibler les deux voies pourrait améliorer les traitements contre le cancer. »
Dr Anne Le
Cependant, elle précise que les découvertes récentes ne concernent que les tumeurs cancéreuses exprimant la GCPII.
Elle n'écarte pas le fait que NAAG peut également favoriser la croissance tumorale dans d'autres types de cancer, bien que cela puisse se produire par différents canaux. L'équipe devrait mener d'autres études pour évaluer la véracité de cette hypothèse, prévient le Dr Le.
