Marie Leroy
Près de la moitié de tous les clients présentant des métastases cérébrales souffrent de troubles cognitifs. Jusqu’à présent, on pensait que cela était dû à la présence physique de la tumeur appuyant sur le tissu neural. Mais cette hypothèse de « l’effet de masse » est erronée motor vehicle il n’existe souvent aucune relation entre la taille de la tumeur et son impression cognitif. Les petites tumeurs peuvent provoquer des changements importants et les grosses tumeurs peuvent produire des effets légers. Pourquoi est-ce?
L’explication réside peut-être dans le fait que les métastases cérébrales piratent l’activité cérébrale, comme le montre pour la première fois une étude présentée en couverture de Most cancers Cell.
Les auteurs, du Conseil national espagnol de la recherche (CSIC) et du Centre countrywide espagnol de recherche sur le most cancers (CNIO), ont découvert que lorsque le most cancers se propage (métastases) dans le cerveau, il modifie la chimie du cerveau et perturbe la conversation neuronale – les neurones communiquent through impulsions électriques générées et transmises par des changements biochimiques dans les cellules et leur environnement.
Dans cette étude, les laboratoires de Manuel Valiente (CNIO) et Liset Menéndez de La Prida (Institut Cajal CSIC) ont collaboré au sein du projet NanoBRIGHT, financé par l’UE, visant à développer de nouvelles technologies pour l’étude du cerveau, et avec la participation de d’autres organismes de financement tels que le MICINN, l’AECC, l’ERC, le NIH et l’EMBO.
Démonstration avec intelligence artificielle
Les chercheurs ont mesuré l’activité électrique du cerveau de souris avec et sans métastases et ont observé que les enregistrements électrophysiologiques des deux groupes d’animaux atteints de cancer étaient différents l’un de l’autre. Pour être sûrs que cette différence était imputable aux métastases, ils se sont tournés vers l’intelligence artificielle. Ils ont entraîné un algorithme automatique avec de nombreux enregistrements électrophysiologiques, et le modèle a en effet pu identifier la présence de métastases. Le système était même capable de distinguer les métastases de différentes tumeurs primaires : most cancers de la peau, du poumon et du sein.
Ces résultats montrent que les métastases affectent effectivement l’activité électrique du cerveau de manière spécifique, laissant des signatures claires et reconnaissables.
Pour les auteurs, l’étude représente un « changement de paradigme » dans la compréhension fondamentale du développement des métastases cérébrales et a des implications pour la prévention, le diagnostic précoce et le traitement de cette pathologie.
Sur les traces d’un médicament contre les effets neurocognitifs
En additionally d’enregistrer les changements dans l’activité électrique cérébrale en présence de métastases, les chercheurs ont commencé à explorer les changements biochimiques qui pourraient expliquer cette altération. En analysant les gènes exprimés dans les tissus affectés, ils ont identifié une molécule, EGR1, qui pourrait jouer un rôle critical dans ce processus. Cette découverte ouvre la possibilité de concevoir un médicament pour prévenir ou atténuer les effets neurocognitifs des métastases cérébrales.
Comme l’explique Manuel Valiente, responsable du groupe Métastases cérébrales du CNIO, « notre étude multidisciplinaire remet en problem l’hypothèse jusqu’ici admise selon laquelle le dysfonctionnement neurologique, très fréquent chez les people présentant des métastases cérébrales, est dû uniquement à l’effet de masse de la tumeur. ces symptômes sont une conséquence de changements dans l’activité cérébrale résultant d’altérations biochimiques et moléculaires induites par la tumeur. Il s’agit d’un changement de paradigme qui pourrait avoir des implications importantes pour le diagnostic et les stratégies thérapeutiques.
Liset Menéndez de la Prida, directrice du Laboratoire de Circuits Neuronaux de l’Institut Cajal (CSIC), déclare : « Grâce à l’apprentissage automatique, nous avons pu intégrer toutes les données pour créer un modèle qui nous permet de savoir s’il y a ou non métastases dans un cerveau, simplement en regardant son activité électrique. Cette approche informatique peut même être able de prédire des sous-types de métastases cérébrales à un stade précoce.
Les deux auteurs soulignent le caractère multidisciplinaire de cette étude complexe qui merge les neurosciences, l’oncologie et l’analyse informatique, chacune utilisant un significant éventail de methods différentes.
Etude cognitive des people et développement de tactics non invasives
Le changement d’orientation provoqué par ce résultat signifie que les chercheurs souhaitent désormais analyser de manière beaucoup in addition systématique l’état cognitif des clients présentant des métastases cérébrales.
Pour Valiente, il s’agit de l’une des prochaines étapes les plus importantes. La clé de ce succès sera le Réseau national des métastases cérébrales (RENACER) initié et coordonné par le CNIO, qui a déjà permis de générer la moreover grande collection d’échantillons de métastases cérébrales vivantes au monde (avec le consentement préalable des sufferers, des échantillons de tissus collectés lors d’interventions chirurgicales sont mis à disposition de la communauté scientifique internationale dans la Biobanque CNIO), et dans lesquels ils vont désormais introduire des protocoles d’évaluation neurocognitive des sufferers participants.
De son côté, Liset Menéndez de La Prida travaillera à intégrer l’enregistrement de l’activité cérébrale à l’analyse des molécules impliquées, “afin de développer de nouvelles sondes diagnostiques pour les tumeurs cérébrales”, précise-t-elle. Cette mission s’inscrit dans le cadre du projet européen NanoBRIGHT, qui vise à développer des tactics non invasives pour étudier le cerveau et traiter ses pathologies, et auquel participent le CSIC et le CNIO.
Un autre objectif est de trouver des médicaments qui protègent le cerveau des perturbations des circuits neuronaux induites par le cancer, en utilisant les stratégies décrites ci-dessus. “Nous rechercherons des molécules impliquées dans les modifications de la communication neuronale induites par les métastases et les évaluerons en tant que cibles thérapeutiques possibles”, explique Valiente.
En as well as de l’intelligence artificielle développée par l’équipe CSIC, ils utiliseront la technologie METPlatform conçue par CNIO pour évaluer l’activité thérapeutique potentielle de centaines de composés simultanément sur des échantillons de tissus cérébraux affectés par des métastases.
