Nouvelle piste sur la propagation des cellules cancéreuses


Nouvelle piste sur la propagation des cellules cancéreuses

Les scientifiques ont trouvé un nouvel indice d'une question importante dans la recherche sur le cancer: comment les cellules cancéreuses se propagent-elles? L'indice réside dans les changements dans leur adhérence ou leurs propriétés d'adhérence: ils se détachent sur le site de la tumeur d'origine, puis se rattachent à un nouveau site. Les changements impliquent des interactions moléculaires entre les cellules et la matrice extracellulaire, l'échafaudage qui maintient les cellules en place pour former des tissus tridimensionnels.

De telles découvertes sont importantes car 90% des décès par cancer sont causés non pas par des tumeurs primaires mais par des tumeurs métastatiques, celles qui poussent à partir de cellules qui ont parcouru le site d'origine à une autre partie vitale du corps.

Rédaction dans le numéro en ligne du 9 octobre de Nature Communications , Le chef d'étude Sangeeta Bhatia et collègues, disent que leurs résultats offrent de nouvelles cibles potentielles pour les médicaments contre le cancer.

Bhatia, ingénieur biologique et professeur au Massachusetts Institute of Technology aux États-Unis, déclare dans un communiqué de presse:

"À mesure que les cellules cancéreuses deviennent plus métastatiques, il peut y avoir une perte d'adhérence aux structures tissulaires normales. Ensuite, à mesure qu'elles deviennent plus agressives, elles gagnent la capacité de s'en tenir à des molécules qui ne se trouvent pas normalement dans les tissus sains Se trouvent dans les sites de métastases tumorales ".

Trouver une façon de les empêcher de croître sur les nouveaux sites pourrait interférer avec la maladie métastatique, ajoute-t-elle. Cela pourrait suffire à entraver la croissance des tumeurs secondaires.

L'échafaudage qui aide les cellules à former une structure tridimensionnelle dans le tissu est la matrice extracellulaire. La matrice joue également un rôle important dans le contrôle de ce que font les cellules. Les protéines appelées intégrines s'assoient à la surface des cellules et se comportent comme des ancres, elles maintiennent les cellules attachées à la matrice.

Mais lorsque les cellules cancéreuses se préparent à migrer (mettez les métastases), les ancres de l'intégrine lâchent . Dans leur étude, Bhatia et ses collègues ont découvert comment.

Qu'ont-ils fait

Ils ont transformé des souris génétiquement pour développer un cancer du poumon, puis ont pris des cellules de quatre sites dans leur corps: des tumeurs pulmonaires primaires qui se sont ensuite propagées (métastasées), des tumeurs pulmonaires primaires qui n'ont pas métastasé, des tumeurs métastatiques qui ont migré des poumons vers une lymphome voisine Des notes, et des tumeurs métastatiques qui ont voyagé vers des sites plus loin, comme le foie.

En utilisant une méthode qu'ils avaient développée il y a quelque temps, ce qui améliorait beaucoup leur capacité à étudier l'adhésion cellulaire, ils exposaient chaque type de cellule à environ 800 paires de molécules de la matrice extracellulaire.

Ils ont mis de minuscules taches de cellules sur des lames de microscope et ont ajouté deux protéines différentes de la matrice extracellulaire. Ils pourraient alors examiner à quel point les cellules de chaque type de tumeur étaient collées (collées) aux paires de protéines.

Trouver la paire la plus collante

La nouvelle méthode leur a permis d'étudier les interactions de beaucoup plus de molécules avec plus de cellules qu'auparavant. De plus, en leur permettant d'étudier des paires de molécules, ils pourraient rechercher des synergies d'adhésion, où les paires de molécules travaillent ensemble pour ancrer la cellule.

Une véritable surprise est venue lorsque l'équipe a découvert que, dans le cas des propriétés d'adhésion, les cellules métastatiques de différentes tumeurs primaires étaient plus semblables que les autres cellules de la tumeur primaire dont elles provenaient.

Une paire qui s'est révélée particulièrement "collante" pour les tumeurs métastatiques était la fibronectine et la galectine-3. Les deux protéines contiennent ou se lient à des sucres.

Différents chemins pour différentes cellules

L'auteur principal Nathan Reticker-Flynn, un étudiant de doctorat dans le laboratoire de Bhatia, dit Bien que les cellules tumorales métastatiques partagent des traits d'adhésion, ils peuvent prendre différentes voies pour y arriver .

Certaines cellules tumorales semblent changer la combinaison des intégrines qu'ils expriment, tandis que d'autres modifient les types de sucres sur leurs surfaces.

Il en résulte que tous ces changements entraînent une adhérence plus élevée ou plus faible (affinité) pour certaines molécules de la matrice extracellulaire.

Les chercheurs ont trouvé des résultats similaires lorsqu'ils ont examiné des échantillons de tumeurs humaines primaires et métastatiques. Une chose qu'ils ont noté était que plus la métastase était plus agressive, plus la galectine-3 était présente.

Les tumeurs ouvrent la voie à de nouveaux sites

Il existe déjà des preuves que les tumeurs préparent un site distant pour la migration en envoyant des molécules qui changent les environnements de ces sites afin de faciliter la croissance des cellules cancéreuses. Les chercheurs suggèrent qu'une partie de ce processus pourrait être l'accumulation de galectine-3 et d'autres molécules.

"Il y a beaucoup de preuves pour suggérer qu'une niche hospitalière pour les cellules tumorales soit établie avant que les cellules n'arrivent et n'établissent une maison là-bas", explique Reticker-Flynn.

Possibilité de nouveaux cibles de médicaments

Les chercheurs suggèrent que leurs résultats offrent de nouvelles cibles potentielles pour bloquer les métastases. Une alternative à la focalisation sur une mutation de gène particulière serait de se concentrer sur une protéine protéine particulière ou une interaction protéine-sucre.

"Si ces changements confèrent beaucoup de potentiel métastatique, nous pouvons commencer à réfléchir à la manière dont vous ciblez spécifiquement cette interaction", explique Reticker-Flynn.

L'équipe a déjà été amenée à voir si cela fonctionne: ils ont éliminé un gène, de sorte que moins d'intégrine a été exprimée à la surface des cellules cancéreuses qu'ils ont identifiées comme interagissant avec la fibronectine et la paire galectine-3. Les tumeurs ne se sont pas répandues autant chez ces souris.

Une autre possibilité pour le développement de médicaments est de Bloquer les sites de liaison sur la fibronectine et la galectine-3 avec des anticorps , Donc les cellules tumorales ne peuvent pas les ancrer.

L'équipe essaie maintenant de découvrir plus de détails sur la façon dont les cellules tumorales interagissent avec la galectine-3 et développe une liste de médicaments candidats qui pourraient être en mesure d'arrêter ces interactions.

Les fonds pour l'étude proviennent de Stand Up to Cancer, du projet de cellules tumorales circulantes du Koch Institute, du Harvard Stem Cell Institute, du National Cancer Institute, de l'Institut médical Howard Hughes et du Ludwig Centre au MIT.

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