Marie Leroy
La croissance est un processus biologique fondamental et une ailment préalable au développement et à la replica des organismes vivants. Les processus de croissance cellulaire (c’est-à-dire la generation d’une nouvelle biomasse) et de division cellulaire doivent être coordonnés les uns avec les autres.
Dans les organismes multicellulaires tels que les humains, la croissance des cellules doit également être coordonnée avec leur environnement afin que les cellules soient présentes en nombre et en taille suffisants pour former des tissus ou des organes fonctionnels. La croissance cellulaire est donc strictement régulée et n’a lieu que lorsque certains signaux de croissance sont présents.
Mais les cellules cancéreuses sont différentes. Ils grandissent sans contrôle, se divisent encore et encore et ne réagissent pas aux signaux d’arrêt de leur environnement.
Un avantage peut être un inconvénient
Aujourd’hui, plusieurs études publiées dans la revue Molecular Cell montrent qu’une croissance incontrôlée n’est pas seulement un avantage pour les cellules cancéreuses mais aussi une faiblesse.
L’une de ces études a été dirigée par le professeur Gabriel Neurohr de l’Institut de biochimie de l’ETH Zurich. Depuis plusieurs années, lui et son groupe étudient comment la croissance cellulaire impact la fonction cellulaire. Ils étudient également ce qui se produit lorsque les cellules dépassent leur taille normale et entrent dans un état que les chercheurs appellent sénescence. Dans cet état, les cellules sont d’une taille surnaturelle et perdent leur capacité à se diviser. Néanmoins, ils restent actifs et peuvent influencer leur environnement, par exemple en libérant des substances messagères.
Les cellules sénescentes se trouvent dans les tissus normaux et jouent un rôle critical dans le processus de vieillissement. Mais la sénescence peut aussi être induite par des substances chimiques, et parce qu’elle entraîne une perte de la capacité de division, c’est le but de certains traitements contre le most cancers.
Une panne dans la réparation de l’ADN
Sandhya Manohar, collègue de Neurohr, a maintenant étudié si une taille abnormal affectait les fonctions cellulaires des cellules sénescentes. Dans ses recherches, elle a traité une lignée cellulaire non cancéreuse et une lignée cellulaire cancéreuse du sein avec des substances qui inhibent la croissance et la division.
Lorsqu’elle utilisait uniquement des substances suppressives de division dans ses cultures cellulaires, les cellules n’étaient effectivement plus capables de se diviser, mais elles continuaient à croître et entraient en sénescence. En conséquence, ils ont perdu définitivement leur capacité à se diviser. Cet effet a persisté même après que Manohar ait arrêté les inhibiteurs de division.
Une raison importante de la perte de la capacité de se diviser est que les cellules hypertrophiées ne peuvent furthermore réparer les dommages causés à leur matériel génétique, tels que les cassures double brin de l’ADN. De telles cassures se produisent toujours spontanément lorsqu’une cellule duplique son matériel génétique avant la division cellulaire.
De plus, ces cellules ne peuvent pas activer correctement une voie de signalisation clé (p53-p21), essentielle à une réponse coordonnée aux cassures de l’ADN. En conséquence, les dégâts ne sont pas réparés de manière suffisamment efficace. Cela signifie pour les cellules hypertrophiées que de nombreuses cassures irréparables de l’ADN s’accumulent pendant la division – au level que la division n’est moreover probable.
La thérapie combinée est-elle contre-effective ?
Pourtant, lorsque les chercheurs ont traité simultanément les cellules avec des substances inhibant la division et la croissance, les cellules ont pu se diviser et se multiplier à nouveau normalement après l’arrêt des deux substances. “Dans le traitement du most cancers, c’est précisément ce que l’on ne veut pas”, explique Neurohr.
Des brokers inhibiteurs de croissance et de division sont déjà utilisés dans le traitement du cancer. “Sur la foundation de nos observations sur des cultures cellulaires, nous nous attendrions à un taux de rechute accru lors du traitement simultané d’une tumeur avec des inhibiteurs de division et des inhibiteurs de croissance. Il serait moreover logique d’utiliser d’abord un inhibiteur de division, puis un médicament qui endommage davantage la cellule. L’ADN des cellules rend la division totalement impossible”, explique Neurohr.
Des exams cliniques sont nécessaires pour confirmer les résultats
Jusqu’à présent, les chercheurs de l’ETH ont testé leurs nouvelles découvertes uniquement sur des cultures cellulaires. La croissance et la division dépendant fortement de l’environnement cellulaire, l’équipe ne peut pas transférer ces résultats directement en milieu clinique. Des essais avec des organoïdes ou sur des échantillons de tissus sont donc nécessaires en leading pour mieux tester le traitement potentiel. Des études cliniques portant sur diverses combinaisons d’inhibiteurs de division et d’autres médicaments sont également en cours.
L’idée avancée par les chercheurs de l’ETH et de Neurohr est soutenue par des études menées par trois autres équipes de recherche internationales, également publiées dans le même numéro de Molecular Mobile.
Ces études montrent que les cellules cancéreuses à croissance hyperactive sont sensibles au traitement par inhibiteurs de division. Comme ces substances sont déjà utilisées pour traiter certains varieties de most cancers du sein, les nouvelles découvertes pourraient avoir un influence à extensive terme sur le traitement du most cancers.
