La première étape dans le processus mortel de métastase du cancer du sein, où les cellules tumorales migrent vers d'autres parties du corps, semble être dirigé par une classe spéciale de cellules - cellules leaders - qui nécessitent la présence d'une protéine particulière pour agir.

Maintenant, une nouvelle étude chez la souris montre que la suppression de cette protéine peut rendre les cellules leaders incapables de réaliser la première étape cruciale de la métastase et offre une nouvelle cible pour la thérapie.

Les biologistes cellulaires de l'Université Johns Hopkins de Baltimore, MD, résument leurs résultats sur les cellules leaders dans le cancer du sein et la protéine cytokératine 14, ou K14, dans un récent problème en ligne de Cellule .

L'auteur principal Andrew Ewald, professeur adjoint de biologie cellulaire à l'École de médecine Johns Hopkins, déclare:

"La métastase est ce qui menace les patients atteints de cancer du sein, et nous avons trouvé un moyen d'arrêter la première partie du processus chez la souris".

Les chercheurs suggèrent également que leur découverte peut s'appliquer à d'autres types de cancer, car K14 ne se limite pas aux cellules cancéreuses du sein.

Les cellules Leader prennent les premières mesures dans le processus de métastase

Le professeur Ewald dit que les cellules leaders sont des cellules au bord d'une tumeur qui forment des protubérances dans les tissus sains environnants, comme pour «tester l'eau» avant de s'aventurer dans celle-ci.

Si les conditions sont correctes, les cellules leaders s'aventurent d'abord dans le tissu environnant et au-delà, agissant comme des guides pour d'autres cellules tumorales suivantes.

Si les cellules réussissent à migrer vers un nouveau site, comme dans les poumons, ils commencent une nouvelle tumeur. Ceci complète le processus de métastase.

Avant d'avoir découvert des cellules de tête, l'équipe avait une intuition: certaines cellules tumorales étaient plus envahissantes que d'autres, et elles se sont efforcées d'étudier l'utilisation de tumeurs de souris cultivées en gels 3D qui imitaient l'environnement des tumeurs du sein chez les humains.

Comme ils ont observé les tumeurs, ils ont vu cela progressivement, des groupes de cellules ont commencé à envahir le gel environnant, avec quelques cellules dans chaque groupe à l'avant et les autres derrière.

Rechercher une protéine unique dirigée vers K14

Dans la prochaine partie de l'étude, l'équipe a cherché une cause moléculaire du comportement cellulaire leader en recherchant des protéines qui pourraient être uniques aux cellules leaders.

Ils ont constaté que K14 était présent dans presque toutes les cellules leaders mais assez rare dans les cellules dans les parties non invasives des tumeurs.

K14 est connu pour être important pour donner aux cellules une structure physique et les aider à se déplacer.

Ils ont ensuite examiné les tumeurs chez les souris avec d'autres types de cancer du sein, d'autres plus envahissantes que d'autres, et ont constaté qu'ils avaient aussi des cellules leaders contenant K14. De plus, plus une tumeur invasive, plus il y avait de cellules avec K14.

L'équipe a ensuite pris des tissus tumoraux de 10 patients atteints de cancer du sein et les a développés en gel 3D dans le laboratoire. Ils ont trouvé que les tumeurs contiennent des cellules leaders, et celles-ci contiennent K14.

K14 est-elle clé pour le premier stade de la métastase?

Jusqu'à ce stade, toute l'équipe avait prouvé que les cellules leaders existent, elles semblent conduire le processus de métastase et elles ont tous K14, ce qui est largement absent dans les cellules suiveuses.

Mais cela ne prouve pas que K14 participe activement à l'aide des cellules leaders pour prendre les premières mesures dans les métastases.

Dans la phase finale de l'étude, les chercheurs ont pris des tumeurs de souris avec un cancer du sein et ont traité la moitié avec des virus génétiquement programmés pour entrer dans les cellules cancéreuses et empêcher la production de K14, et l'autre moitié avec des virus portant du matériel génétique qui n'a eu aucun effet sur la Cellules (les contrôles).

Les deux groupes de tumeurs ont ensuite été transplantés chez des souris saines: dans chaque souris, la tumeur expérimentale d'un côté et le contrôle de l'autre.

Au bout d'un certain temps, les chercheurs ont enlevé et examiné les tumeurs et ont constaté, comme prévu, que les tumeurs témoins avaient des cellules leaders contenant du K14 et entraînaient vigoureusement des invasions dans des tissus sains.

Les tumeurs expérimentales, cependant, où les cellules ne contiennent pas de K14, avaient des bordures lisses (sans les protubérances révélatrices que les cellules leaders créent dans le tissu voisin) et essentiellement aucune invasion ne se produisant dans un tissu sain.

Encore des années loin de l'utilisation de la découverte pour aider les patients

Le professeur Ewald dit qu'ils sont encore à quelques années de pouvoir utiliser la découverte pour aider les patients atteints de cancer du sein. Cependant, il ajoute:

Nous savons maintenant quelles cellules tumorales sont les plus dangereuses, et nous connaissons certaines des protéines dont elles comptent pour faire leur sale travail. Juste quelques cellules de leader sont suffisantes pour commencer le processus de métastase, et ils ont besoin de K14 pour mener l'invasion."

Il note également que, comme nous savons que les cellules de nombreux autres organes contiennent K14, alors leurs résultats peuvent éventuellement s'appliquer à d'autres types de cancer.

Les subventions du National Cancer Institute, de l'Institut national des sciences de la santé environnementale, du Programme de lutte contre le cancer du sein du MDMRP du ministère de la Défense, de l'American Cancer Society, de la Fondation Mary Kay, de la Fondation Safeway, de la Fondation Avon et du Fonds Cindy Rosencrans pour Triple Négatif La recherche sur le cancer du sein a aidé à financer l'étude.

Plus tôt cette année, une autre équipe de scientifiques américains - en écrivant dans un numéro en ligne de avril 2013 de Nature Communications - décrivez comment ils ont décodé le «bavardage moléculaire» qui rend les cellules cancéreuses plus agressives et plus susceptibles de se métastaser.

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