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CK2 : un rôle important dans la progression des tumeurs mammaires

Des chercheurs du CEA (1), de l’Inserm, du CNRS (2) et des universités Joseph-Fourier, d’Aix-Marseille et Claude Bernard Lyon 1, ont mis en évidence le rôle déterminant de la protéine CK2 dans la plasticité cellulaire épithéliale, notamment dans le cas de pathologies cancéreuses. En effet, une altération de l’activité de cette protéine implique des variations importantes dans la transformation des cellules épithéliales en cellules cancéreuses plus mobiles, à l’origine des métastases. Ces travaux, publiés en ligne le 7 mai par la revue Oncogene, révèlent donc un nouveau rôle pour cette protéine-kinase multi-fonctionnelle au niveau de la progression de tumeurs mammaires chez la femme.

Dans leur majorité, les tissus qui composent les organes du corps humain sont constitués d’un ensemble de cellules épithéliales (i) cohésives et polarisées reposant sur une membrane. Au cours du développement du cancer, certaines cellules épithéliales présentes dans la tumeur peuvent réactiver un mécanisme cellulaire appelé « Epithelial-to-Mesenchymal Transition » (EMT). Ce processus est responsable de l’évolution des cellules d’un état épithélial vers un état mésenchymateux caractérisé par une mobilité cellulaire accrue et une résistance à certains anticancéreux. Dans le cas d’une tumeur primaire, cette évolution peut conduire à la dispersion des cellules cancéreuses dans le corps et à l’apparition de métastases. Cette plasticité cellulaire (ii) est régulée par des voies de signalisation et des facteurs de transcription (iii) tels que le facteur Snail1.

Depuis quelques années, l’équipe dirigée par Claude Cochet (3) étudie l’implication de la protéine-kinase (iv) CK2 dans les pathologies cancéreuses. Cette enzyme est un complexe formé de l’association d’une sous-unité catalytique (CK2α) et d’une sous-unité régulatrice (CK2β). Cette équipe, en collaboration avec des chercheurs du CEA, de l’Inserm, du CNRS et des universités d’Aix-Marseille, Joseph-Fourier et Claude Bernard Lyon 1, a récemment mis en évidence qu’une dérégulation de l’activité de cette protéine, observée dans certains cancers du sein, est associée à l’expression de marqueurs de l’EMT. Plus précisément, les chercheurs ont montré qu’une diminution, dans des cellules épithéliales mammaires en culture, de l’expression de la sous-unité régulatrice CK2β, conduit à des changements caractéristiques de l’EMT : en perdant leur cohésion, certaines de ces cellules cancéreuses deviennent mobiles et migrent dans l’organisme. Des analyses cellulaires, biochimiques et transcriptomiques ont permis d’identifier Snail1 comme étant une cible de cette protéine-kinase. Par conséquent, en induisant la phosphorylation (v) de Snail1, l’activité de la protéine-kinase CK2 est nécessaire pour empêcher l’activation de l’EMT, et ainsi diminuer le risque de développement de métastases. Cette kinase est donc essentielle au maintien de l’état épithélial des cellules.

« Ces résultats illustrent l’importance de CK2β dans le contrôle de la plasticité cellulaire, précise Odile Filhol (4). Ils révèlent un mécanisme qui supprime l’EMT et maintient l’intégrité des cellules épithéliales ».

Au total, cette étude révèle que la protéine-kinase CK2 est un régulateur clé de l’homéostasie des cellules épithéliales. Grâce à ses propriétés de marqueur dans plusieurs types de cancers et à ses qualités en tant que cible thérapeutique, CK2 a acquis le statut d’un biomarqueur théranostique (vi) pertinent.

© A. Deshiere, O. Filhol-Cochet

Dans une cellule épithéliale, le facteur Snail1 sous sa forme phosphorylée est continuellement dégradé. En l’absence de la partie CK2b, et donc de phosphorylation, les cellules épithéliales passent alors d’un état épithélial à un état mésenchymateux, plus mobile.


Notes
(1) Institut de recherches en technologies et sciences pour le vivant, Laboratoire de biologie du cancer et de l’infection – Équipe Kinases essentielles dans les carcinomes rénaux BCI (Inserm/CEA), EDyP service (CEA).
(2) Centre de recherche en cancérologie de Lyon (CNRS/Inserm/Université Claude Bernard Lyon 1/Centre anticancéreux Léon Bérard).
(3) Equipe labellisée par la Ligue Nationale contre le Cancer.
(4) Chargée de recherche Inserm au sein de l’Unité mixte Inserm/CEA/UJF Biologie du Cancer et de l’Infection.

(i) Cellules qui forment le tissu de recouvrement de la surface du corps (peau et cavités).
(ii) Propriété des cellules à changer d’identité.
(iii) Protéines nécessaires à la transcription dans l’ensemble du règne vivant.
(iv) Protéine qui réalise des mécanismes cellulaires tels que la phosphorylation (ajout d’un groupement phosphate).
(v) Cf. note (iii)
(vi) Néologisme dérivant de la contraction de thérapeutique et de diagnostic. C’est l’utilisation du diagnostic in vitro pour orienter le traitement du patient. Devant une pathologie donnée, les cliniciens recherchent certains biomarqueurs qui informent sur les mécanismes physiopathologiques sous-jacents et permettent donc de choisir la ou les molécules les plus efficaces dans ce contexte.

Découverte de deux protéines impliquées dans le positionnement des noyaux musculaires

La position des noyaux cellulaires dans les fibres musculaires joue un rôle important dans certaines faiblesses du muscle. C’est ce que vient de montrer Edgar Gomes, chercheur Inserm dans le groupe myologie de l’institut Myologie (Unité mixte Inserm/UPMC) en collaboration avec une équipe américaine. Les chercheurs ont identifié plusieurs protéines impliquées dans le « bon » positionnement des noyaux, nécessaire au fonctionnement du muscle. Leurs résultats sont publiés dans une Lettre dans la revue Nature, datée du 18 mars.

Pour bouger, les êtres vivants ont besoin de muscles et plus particulièrement des muscles squelettiques qui sont sous le contrôle du système nerveux. Ces derniers sont constitués de fibres musculaires cylindriques avec une multitude de noyaux périphériques. Le mécanisme par lequel les noyaux se positionnent en périphérie dans les fibres musculaires est encore mal connu. Une équipe de chercheurs franco-américains a essayé de mieux connaitre les raisons d’une telle disposition.

L’équipe d’Edgar Gomes et ses collaborateurs ont découvert le mécanisme impliqué dans le positionnement des noyaux dans les fibres musculaires. Les chercheurs ont identifié, chez la drosophile et la souris, deux protéines impliquées dans le positionnement des noyaux : la protéine Kif5b, appartenant à la famille des kinésines (moteurs moléculaires), et la protéine MAP7, qui permet le mouvement de différentes organelles (1) dans la cellule.

Ils sont parvenus à ce résultat en mutant les gènes codants pour les protéines MAP7 et Kif5b de la drosophile et en étudiant le développement de l’embryon. Ils observent dans ce cas que les noyaux ne s’alignent pas correctement dans les fibres musculaires.

« La présence de MAP7 est exigée pour le positionnement des noyaux dans les fibres musculaires chez la drosophile et chez les mammifères » précise Edgar Gomes, chargé de recherche Inserm. L’équipe de chercheurs est parvenus à décrire le mécanisme du positionnement des noyaux dans les fibres impliquant la protéine MAP7 et son interaction avec le moteur moléculaire : la kinésine Kif5b. Ils ont montré qu’une mutation de ces protéines n’affectait pas l’élongation du muscle ni même l’attachement au squelette mais bien seulement la position des noyaux.

L’équipe d’Edgar Gomes, en faisant interagir les deux protéines ensemble, suggère que MAP7 se lie à Kif5b pour favoriser le positionnement des noyaux. « Par ailleurs, ces protéines agissent génétiquement et physiquement ensemble, et leur lien physique est nécessaire pour le positionnement correct des noyaux. Nos résultats montrent que celui-ci permet le bon fonctionnement du muscle » souligne Edgar Gomes.

Les maladies musculaires entrainant une faiblesse au niveau des fibres peuvent être associées à un défaut d’alignement des noyaux cellulaires. L’équipe d’Edgar Gomes a montré qu’en replaçant correctement les noyaux, le muscle redevient fonctionnel. « Nous suggérons qu’en corrigeant les défauts de positionnement des noyaux musculaires chez des patients atteints de myopathies, les malades pourraient voir leur fonction musculaire s’améliorer » conclut Edgar Gomes.

Note

(1) Structures spécialisées de la cellule contenues dans le cytoplasme

Un test prédictif de risque de cancer du côlon

Une découverte présentée par Catherine Seva, biologiste Inserm.

Deux chercheuses de l’Inserm, Catherine Seva et Audrey Ferrand, issues d’une équipe mixte Inserm / Université Toulouse III – Paul Sabatier (Centre de recherches en cancérologie de Toulouse), viennent de mettre au point un test prédictif du risque de cancer colorectal. Ce test, basé sur la présence d’une protéine : la progastrine, permet de prédire la survenue de tumeurs chez des patients précédemment opérés de polypes considérés actuellement comme bénins. En pratique, ces tests pourraient être réalisés en routine sur ces polypes prélevés chez les patients afin d’identifier les personnes présentant un risque élevé de développer une lésion précancéreuse et pour lesquels aucun suivi n’est recommandé à ce jour. Les résultats de ces travaux sont publiés dans la revue Cancer Prevention Research.

Le cancer colorectal est la 4e cause de décès par cancer en France. Mars 2012 a été baptisé « Mars bleu », mois de mobilisation contre le cancer colorectal.


© Inserm
Un test prédictif de risque de cancer du côlon par Catherine Seva

En France, le cancer colorectal représente le 2e cancer le plus fréquent. Les polypes hyperplasiques sont les lésions colorectales les plus fréquentes. Près d’un quart de la population européenne entre 20 et 54 ans en développe. Ces lésions ont longtemps été considérées comme des lésions bénignes et à l’heure actuelle, aucun suivi n’est recommandé pour ces patients après l’ablation chirurgicale des polypes. Cependant, certains de ces polypes pourraient être des précurseurs de cancers colorectaux. Jusqu’à présent, rien ne permettait d’identifier le sous-groupe de polypes qui pouvait avoir un potentiel malin.

Dans l’optique de trouver un marqueur prédictif du risque de cancer colorectal chez les patients présentant des polypes hyperplasiques, qui sont les polypes les plus bénins, Catherine Seva et ses collaborateurs ont réalisé une étude clinique rétrospective sur 10 ans en analysant, sur des polypes hyperplasiques de 74 patients, la présence d’une protéine particulière, la progastrine, déjà connue pour être impliquée dans la cancérogenèse colique. Cette protéine produite par les cellules tumorales colorectales n’est d’ailleurs pas présente dans les cellules saines du côlon. Pour les chercheurs, il s’agissait de déterminer si son expression pouvait prédire l’apparition de lésions cancéreuses dans les années suivant la résection chirurgicale des polypes. « Lorsque nous avons émis cette hypothèse, nous pensions qu’une telle avancée serait très utile pour un suivi adéquat et une détection très précoce du cancer colorectal » explique Catherine Seva, directrice de recherche à l’Inserm.

Grâce à leurs analyses, les chercheurs ont montré une association significative entre des taux élevés de progastrine et la survenue ultérieure de lésions précancéreuses. Alors que ces polypes étaient considérés comme bénins et sans risque, 100% des patients qui présentaient des taux élevés de progastrine ont développé dans les 2 à 10 ans des adénomes, reconnus comme des lésions précoces du cancer colorectal. A l’inverse, chez les patients n’exprimant pas ou très peu cette molécule, aucune lésion ne s’est développée dans les 10 ans qui ont suivi le retrait des polypes.

Sur la base de ces résultats, les chercheurs ont établi un test prédictif basé sur l’âge du patient et le marquage par immunohistochimie de la progastrine. Ce test permet de prédire, avec une très bonne sensibilité et spécificité, la survenue de tumeurs chez les patients ayant développé un polype hyperplasique.

Marquage en immunohistochimie d’un polype bénin hyperplasique qui ne présente pas de marquage de progastrine

© C. Seva / Inserm
Marquage en immunohistochimie d’un polype bénin hyperplasique qui ne présente pas de marquage de progastrine 

Marquage en immunohistochimie d’un polype bénin hyperplasique qui  présente un marquage de progastrine

© C. Seva / Inserm
Marquage en immunohistochimie d’un polype bénin hyperplasique qui présente un marquage de progastrine

« Alors qu’aucun suivi n’est recommandé à l’heure actuelle chez ces patients, mesurer l’expression de la progastrine dans les polypes hyperplasiques sert à connaître la population de patients présentant un risque élevé de développer une lésion précancéreuse », conclut Audrey Ferrand, chercheuse à l’Inserm et signataire de ce travail.

A la suite de cette étude, il pourrait être envisagé d’inclure un plus grand nombre de patients pour valider ce test en routine.

Ces travaux de recherche ont fait l’objet d’une protection par dépôt de demande de brevet par Inserm Transfert

Cancers de l’enfant – Découverte d’un nouveau type de sarcome osseux

Une équipe de l’Institut Curie et de l’Inserm dirigée par le Dr Olivier Delattre vient de découvrir l’existence d’une nouvelle forme de sarcome osseux s’exprimant principalement chez des adolescents et de jeunes adultes. Bien que présentant des similarités avec la tumeur d’Ewing sur le plan clinique, ce sarcome s’en distingue par la présence d’une anomalie chromosomique différente à l’origine du cancer. Ces nouvelles données pourraient permettre une meilleure prise en charge des malades. Les résultats de cette découverte sont publiés dans une lettre dans la revue Nature Genetics datée du 4 mars 2012.

L’Institut Curie est le centre de référence en France pour la prise en charge clinique et pour la recherche sur les tumeurs d’Ewing, et à ce titre effectue une majorité des tests du diagnostic moléculaire sur cette pathologie. L’équipe d’Olivier Delattre, directeur de recherche de l’Unité Inserm 830/Institut Curie « Unité de génétique et biologie des cancers », a ainsi pu étudier le matériel génétique de 594 enfants pour lesquels l’existence d’une tumeur d’Ewing était suspectée. Grâce à une nouvelle technologie de séquençage appelée Next generation sequencing (NGS), il leur a été possible d’analyser en même temps un volume important de matériel génétique. Au cours de cette étude, les chercheurs ont découvert que certains échantillons ne présentaient pas la même mutation que celle de la tumeur d’Ewing (1).

Les chercheurs ont en fait réussi à isoler 24 échantillons présentant cette nouvelle mutation : une inversion d’une partie du chromosome X conduisant à la fusion de deux gènes proches, BCOR et CCNB3. La très faible distance séparant ces gènes, situés sur le même chromosome, a jusqu’ici rendu impossible leur mise en évidence par les méthodes classiques de diagnostic.

Les chercheurs ont ensuite comparé le matériel génétique de ces échantillons à celui des personnes atteintes d’une tumeur d’Ewing. La « carte d’identité » de cette nouvelle forme de sarcome indique que l’expression d’environ 3000 gènes est différente. « Cette « nouvelle » fusion est bien responsable d’un type de sarcome différent et non pas d’un variant de la tumeur d’Ewing »affirme le Dr Olivier Delattre.

« C’est la première fois que l’on démontre la possibilité d’identifier une nouvelle entité tumorale à l’aide d’une technologie de séquençage haut débit » précise Franck Tirode, chargé de recherche Inserm, co-auteur de l’étude publiée. « En une seule étude, nous avons repéré 24 cas positifs pour cette translocation, ce qui est considérable » poursuit-il. « En valeur absolue, ces 24 cas représentent autant de cas que tous ceux dus à des translocations rares de la tumeur d’Ewing » ajoute Gaëlle Pierron, co-auteure, coordinatrice de l’unité de génétique somatique à l’Institut Curie.

La présence de la protéine de fusion a, quant à elle, été vérifiée sur des prélèvements de tumeurs par des techniques d’immunohistochimie qui permettent de repérer les protéines d’intérêt. « La détection de la surexpression de la protéine CCNB3, de par sa fusion à BCOR, est extrêmement spécifique de ces tumeurs, ce qui permet de proposer un test diagnostique simple »précise Gaëlle Pierron.

Vers une meilleure prise en charge des malades

« Actuellement les patients sont traités de la même manière que ceux atteints de tumeur d’Ewing. Des études cliniques vont désormais pouvoir être mises en place pour voir s’il est possible de les prendre en charge autrement » indique Olivier Delattre.

D’autres patients atteints par cette nouvelle forme de sarcome vont pouvoir être identifiés. L’identification de la fusion des deux gènes pourrait permettre le diagnostic de cette nouvelle forme de tumeur chez de nouveaux patients qui se verront alors proposer un traitement adapté.

« C’est du dialogue entre médecins et chercheurs que naissent les véritables progrès de la cancérologie et il faut donner les moyens à chacun de renforcer encore ces échanges » conclut le Dr Olivier Delattre.

Les chercheurs vont désormais s’atteler à déchiffrer le mécanisme d’action de la protéine de fusion qui conduit à la formation de la tumeur. En particulier, ils vont tenter de comprendre pourquoi cliniquement ce nouveau type de sarcome est semblable à une tumeur d’Ewing, alors que biologiquement ces tumeurs ne le sont pas. Une activation commune de certaines voies de signalisation intracellulaires pourrait en être la cause.

Coupes de sarcomes osseux avec marquage de la protéine de fusion CCNB3

Coupe de tumeur d'Ewing, le marquage brun révélant la protéine de fusion spécifique du nouveau sarcome n'apparaît pas car la protéine CCNB3 n'est pas exprimée.

© JM Coindre/Institut Bergonié

Coupe de tumeur nouvellement identifiée. Le marquage brun révèle l'expression de la protéine de fusion BCOR-CCNB3 dans les cellules.

© JM Coindre/Institut Bergonié

A gauche : Coupe de tumeur d’Ewing, le marquage brun révélant la protéine de fusion spécifique du nouveau sarcome n’apparaît pas car la protéine CCNB3 n’est pas exprimée.

A droite : Coupe de tumeur nouvellement identifiée. Le marquage brun révèle l’expression de la protéine de fusion BCOR-CCNB3 dans les cellules.

Les sarcomes

– Tumeurs issues des tissus mésenchymateux, les sarcomes constituent un groupe de tumeurs très hétérogène, pouvant êtredivisé en plus de 100 différents sous-types en fonction de critères cliniques, pathologiques, immuno-histologiques et génétiques.

– On distingue les tumeurs malignes osseuses des sarcomes des tissus mous et extra-osseux.

– Chez l’enfant, l’adolescent et le jeune adulte (jusqu’à 30 ans), les ostéosarcomes et les tumeurs d’Ewing sont les deux sarcomes osseux prédominants. Les premiers présentent un taux d’incidence à 15 ans de 3,6% et les seconds de 3 %.

– En ce qui concerne les ostéosarcomes, aucune translocation de gène n’a pour l’instant été rapportée.

– C’est à l’Institut Curie qu’a été découverte en 1984, et caractérisée, en 1992, dans l’unité d’Olivier Delattre, l’anomalie chromosomique responsable de cette tumeur. Il s’agit d’une translocation qui se produit, dans 85 % des cas, entre les chromosomes 11 et 22 et aboutit à la synthèse d’une protéine anormale EWS-FLI-1, et dans 10 % des cas, entre les chromosomes 22 et 21 et donne lieu à la synthèse d’une protéine anormale EWS-ERG. Il existe d’autres altérations, mais elles sont rares. La découverte de ces altérations génétiques a permis la mise au point, à l’Institut Curie en 1994, d’untest moléculaire diagnostic de la tumeur d’Ewing.

En 30 ans, le traitement, à l’origine essentiellement basé sur la radiothérapie, a profondément évolué. Aujourd’hui, les formes localisées sont traitées majoritairement par une combinaison initiale de chimiothérapie et de chirurgie. Une chimiothérapie postopératoire, et parfois une radiothérapie, complètent le traitement. Le pronostic de la tumeur d’Ewing a bénéficié de l’apport de nouvelles chimiothérapies.

Outre l’Inserm et l’Institut Curie, ces recherches ont été financées par la Ligue Nationale Contre le Cancer et l’Institut National du Cancer.

Par ailleurs, l’équipe du Dr Olivier Delattre reçoit également l’aide financière de l’Association des Parents et des Amis des Enfants Soignés à l’Institut Curie (APAESIC), des associations Les Bagouz à Manon, Pas du Géant, Olivier Chape, Les Amis de Claire et Courir pour Mathieu, ainsi que de la Fédération Enfants et Santé.

Note

(1) La tumeur d’Ewing est caractérisée par un échange accidentel de matériel génétique entre deux chromosomes qui entraîne la formation d’un gène muté produisant une protéine anormale baptisée EWS/FLI-1.

Face aux résistances du cancer, de nouvelles molécules voient le jour

Une équipe franco-italienne menée par des chercheurs du CNRS et de l’Inserm (1) vient de découvrir une nouvelle famille de composés qui pourrait permettre de traiter de nombreux cancers, notamment des tumeurs cérébrales et des cancers de la peau. Brevetées par le CNRS, ces molécules bloquent la voie de signalisation Hedgehog, une chaîne de réactions moléculaires dont le dérèglement serait impliqué dans plusieurs cancers. Ces composés pourraient à terme constituer de nouveaux médicaments, mais, dans un premier temps, ils devraient s’avérer de précieux outils pour mieux comprendre le rôle de la voie Hedgehog dans le développement de ces tumeurs et la résistance aux traitements de celles-ci. Effectués en collaboration avec le Laboratoire d’innovations thérapeutiques (CNRS / Université de Strasbourg), ces travaux sont publiés dans le Journal of Medicinal Chemistry.

La voie de signalisation Hedgehog est une cascade de réactions biochimiques complexes. Très active lors de l’embryogenèse, elle participe à la prolifération et à la différenciation des cellules, ainsi qu’à la mise en place de nombreux tissus. Chez l’adulte, elle joue notamment un rôle clé dans le maintien de cellules souches dans le cerveau. Le dérèglement de cette voie participerait au développement de nombreux cancers, notamment de tumeurs cérébrales très agressives chez l’enfant.

Copyright F. Manetti

© F. Manetti

A l’origine des dysfonctionnements affectant la voie Hedgehog, on trouve notamment des mutations d’un récepteur membranaire appelé Smoothened, maillon essentiel permettant l’activation de cette voie. Plusieurs laboratoires pharmaceutiques ont développé des molécules capables de bloquer Smoothened. Grâce à ces composés antagonistes (2) du récepteur, ils sont parvenus à enrayer le développement de certaines tumeurs. Cependant, les expériences menées sur des modèles animaux et chez l’Homme font état de l’apparition de résistances à ces traitements. De nouvelles mutations de Smoothened dans les cellules tumorales rendent inefficaces les antagonistes chargés de l’inactiver. Voilà pourquoi il est important d’en trouver de nouveaux et de mieux comprendre les mécanismes liés à ces résistances.

Pour découvrir de nouveaux composés antagonistes de Smoothened, l’équipe de chercheurs coordonnée par Martial Ruat a adopté une stratégie originale : un criblage virtuel de banques de molécules informatisées. Parmi quelque 500 000 molécules répertoriées dans ces banques, ils ont recherché celles dont la structure serait susceptible de produire le même effet que les molécules connues pour bloquer Smoothened. Sur une vingtaine de molécules candidates, les chercheurs en ont sélectionné une. Puis, en modifiant légèrement sa structure afin de l’optimiser, ils ont découvert une famille de composés, appelés MRT. Ils ont ensuite testé leur activité biologique sur des cellules de souris en culture. Résultat : les composés MRT, et plus particulièrement l’un d’entre eux, l’acylguanidine MRT83, bloquent la prolifération des cellules suspectées d’être à l’origine de tumeurs cérébrales. De plus, ces nouveaux composés inhibent Smoothened avec une activité égale ou supérieure à celle de composés déjà connus.

Plusieurs années de tests sont nécessaires avant que de nouvelles molécules prometteuses telles que les composés MRT puissent être commercialisées comme médicaments. Néanmoins, leurs propriétés pourraient permettre d’en savoir plus sur le fonctionnement, la structure tridimensionnelle et la localisation des récepteurs Smoothened. Ces composés MRT aideraient ainsi à comprendre l’origine des résistances que développent les tumeurs. Ces travaux pourraient déboucher sur la découverte de nouvelles cibles et stratégies thérapeutiques pour combattre certains cancers.

Notes
(1) Au sein de l’Unité « Neurobiologie & développement » (CNRS), en lien avec l’Université de Sienne (Italie)
(2) Est antagoniste une substance qui, en se fixant sur les mêmes récepteurs cellulaires qu’une autre substance, empêche d’obtenir l’ensemble ou une partie des effets produits habituellement par la cellule. Ici les antagonistes ont un effet « inverse » de celui du récepteur « muté ».

Cancers de l’enfant – Découverte de facteurs de susceptibilité génétique dans les tumeurs d’Ewing

La tumeur d’Ewing est un cancer osseux pédiatrique rare. Toutefois cette pathologie est plus fréquente dans les populations d’origine européenne. Olivier Delattre (1) et son équipe, David Cox (2) et Gilles Thomas (3) ont cherché à comprendre pourquoi. La réponse peut se trouver dans deux petites régions du génome : deux variants génétiques observés plus fréquemment dans les populations européennes. Les enfants porteurs d’une de ces deux variations génétiques ont un risque multiplié par deux de développer une tumeur d’Ewing. Cette découverte est publiée online dans Nature Genetics du 12 février 2012 (4).

La tumeur d’Ewing est une tumeur osseuse rare qui survient chez l’enfant, l’adolescent et le jeune adulte. Spécialiste de cette tumeur, le Dr Olivier Delattre, directeur de recherche Inserm, et son équipe à l’Institut Curie s’interrogeaient depuis de nombreuses années sur les différences d’incidence de cette tumeur selon l’origine géographique. Ils ont ainsi collaboré avec Gilles Thomas de la plate-forme Synergie Lyon Cancer et David Cox, deux chercheurs situés au Centre Léon Bérard (Lyon) pour répondre à cette question.

La plupart des tumeurs d’Ewing surviennent chez des enfants d’origine européenne et très rarement dans les populations africaines ou asiatiques. Par ailleurs, le nombre de cas dans ces deux populations reste faible même lorsqu’elles émigrent aux Etats-Unis (0,017 pour 105 individus afro-américains). « Par conséquent les facteurs environnementaux ne pouvaient pas être incriminés et il fallait chercher les raisons de cette différence dans le génome » explique Olivier Delattre.

Une telle étude génétique, sur une tumeur rare, a été possible grâce au développement de nouveaux outils, et notamment les GWAS(Genome Wide Association Study) qui permettent de dresser une cartographie des variations génétiques individuelles. L’analyse a été effectuée dans 401 prélèvements de tumeur d’Ewing, 684 prélèvements contrôles dans la population française et 3 668 dans la population américaine d’origine européenne. Sur plus de 700 000 variations génétiques observées, deux d’entre-elles (rs9430161 et rs224278) sont associées au développement de la tumeur d’Ewing« Les enfants porteurs de ces variants génétiques ont ainsi deux fois plus de risque de développer une tumeur d’Ewing que les autres » explique David Cox. Cette augmentation du risque relatif est importante pour mieux comprendre la maladie, mais reste sans conséquence pour les porteurs de ces variants car le risque absolu reste très faible, de l’ordre de 3 cas par millions de porteurs. Or ces deux variants génétiques sont beaucoup plus rares dans les populations d’origine africaine et asiatique, expliquant en partie la faible incidence de cette pathologie dans ces populations.

Améliorer la compréhension du développement tumoral

Au-delà de l’identification des deux variants de susceptibilité, cette découverte améliore la compréhension des mécanismes cellulaires conduisant au développement des tumeurs d’Ewing. Les deux régions mises en évidence se trouvent à proximité des gènes TARDBP et EGR2. Le premier possède des similitudes avec le gène dont l’altération est à l’origine des tumeurs d’Ewing ; quant au second, il fait partie d’un groupe de gènes régulés par le gène de fusion EWS-FLI-1, responsable de cette tumeur. « Désormais, nous allons pouvoir chercher à comprendre comment ces deux gènes renforcent l’effet de l’anomalie chromosomique EWS-FLI-1 responsable de la tumeur d’Ewing » ajoute Olivier Delattre.

Le point de vue d’Olivier Delattre

Olivier Delattre

© Noak/Le Bar Floreal/institut Curie

Olivier Delattre

La génétique des populations pour mieux comprendre la cancérogenèse

« Le matériel génétique, contenu dans le noyau de chacune de nos cellules, est une sorte de livre de 3 milliards de caractères écrit avec seulement un alphabet à 4 lettres : A, C, G, T. Même si l’enchaînement de ces caractères est quasi identique d’un individu à l’autre, il existe tout de même en moyenne 0,1 % (soit plusieurs millions) de différence entre deux individus. La diversité de la population humaine réside ainsi dans cette légère variabilité de notre séquence d’ADN. Une variation fréquente dans la population est appelée un variant. Certains variants sont associés à une pathologie : seuls ils ne présentent pas de risque, mais ils créent un terrain favorable à son développement. Il existe plusieurs moyens de rechercher de telles susceptibilités. Dans notre étude sur la tumeur d’Ewing, en raison de la forte variabilité d’une population à l’autre, la génétique des populations était la plus adaptée. Les variants ont la capacité de « moduler » l’activité de certains gènes et à ce titre, participent à la cancérogenèse. Leur connaissance améliore donc la compréhension des mécanismes tumoraux. »

Le commentaire de David Cox

David Cox

© Photo Centre Léon Bérard

David Cox

Application de la génomique en cancérologie

« Depuis le séquençage complet du génome humain au début des années 2000, notre capacité à explorer notre patrimoine génétique a explosé. Aujourd’hui, nous pourrions interroger plus de 5 millions de variants, des « polymorphismes », qui diffèrent d’une personne à l’autre. Ces variants sont une sorte d’enregistrement de l’histoire de l’ADN qui les entoure. Si une mutation qui augmente le risque d’une maladie survient dans une population, les variants qui l’entourent seront transmis avec la mutation pendant des générations. Comme nous ne savons pas où se trouveront ces mutations, nous utilisons ces variants pour les trouver, en comparant les fréquences des variants du génome chez des patients atteints d’une maladie, en comparaison avec des individus issus de la même population mais sains ».

Les tumeurs d’Ewing

  • Avec près de 100 nouveaux cas par an en France, la tumeur d’Ewing est la deuxième tumeur maligne primitive de l’os, en termes de fréquence.
  • Elle survient chez l’enfant, l’adolescent et le jeune adulte (jusqu’à 30 ans), avec un pic de fréquence à la puberté. Appelée aussi sarcome d’Ewing, elle se développe essentiellement dans les os du bassin, les côtes, les fémurs, lespéronés et les tibias.
  • En 30 ans, le traitement, à l’origine essentiellement basé sur la radiothérapie, a profondément évolué. Aujourd’hui, les formes localisées sont traitées majoritairement par une combinaison initiale de chimiothérapie et de chirurgie. Une chimiothérapie postopératoire, et parfois une radiothérapie, complètent le traitement. Le pronostic de la tumeur d’Ewing a bénéficié de l’apport de nouvelles chimiothérapies.
  • C’est à l’Institut Curie qu’a été découverte en 1984, et caractérisée, en 1992, dans l’unité d’Olivier Delattre, l’anomalie chromosomique responsable de cette tumeur. Il s’agit d’une translocation qui se produit, dans 90 % des cas, entre les chromosomes 11 et 22 et aboutit à la synthèse d’une protéine anormale EWS-FLI-1, et dans 10 % des cas, entre les chromosomes 22 et 21 et donne lieu à la synthèse d’une protéine anormale EWS-ERG. Il existe d’autres altérations, mais elles sont rares. La découverte de ces altérations génétiques a permis la mise au point, à l’Institut Curie en 1994, d’un test diagnostic de la tumeur d’Ewing.

Ces recherches ont été menées dans le cadre d’une large collaboration européenne. Outre l’Inserm et l’Institut Curie, elles ont été financées par la Ligue Nationale Contre le Cancer dans le cadredu « Projet de recherche épidémiologique 2099 » et par l’INCa dans le cadre des appels à projets libres 2008 et 2009.
Par ailleurs, l’équipe du Dr Olivier Delattre reçoit également l’aide financière de l’Association des Parents et des Amis des Enfants Soignés à l’Institut Curie (APAESIC), des associations Les Bagouz à Manon, Pas du Géant, Olivier Chape, Les Amis de Claire et Courir pour Mathieu, ainsi que de la Fédération Enfants et Santé.

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L’Institut Curie est une fondation reconnue d’utilité publique associant le plus grand centre de recherche français en cancérologie et deux établissements hospitaliers de pointe. Pionnier dans de nombreux traitements, il est référent pour les cancers du sein, les tumeurs pédiatriques et les tumeurs de l’œil. Il assure la diffusion d’innovations médicales et scientifiques aux niveaux national et international. Fondé en 1909 sur un modèle conçu par Marie Curie et toujours d’avant-garde, « de la recherche fondamentale aux soins innovants », l’Institut Curie rassemble 3 000 chercheurs, médecins, soignants, techniciens et administratifs. Pour en savoir plus : www.curie.fr

Le Centre Léon Bérard est l’un des vingt Centres de lutte contre le cancer français. Basé à Lyon et reconnu comme pôle de référence de cancérologie en Rhône-Alpes, il a trois missions : les soins, la recherche et l’enseignement. Plus de 23 000 patients, venus de toute la France, sont suivis chaque année dans ses services et plateaux techniques qui proposent des traitements innovants. 1400 médecins, chercheurs, soignants, techniciens et administratifs travaillent au Centre Léon Bérard. Pour en savoir plus : www.centreleonberard.fr

Le Centre de recherche en cancérologie de Lyon (CRCL)

Le Centre de recherche en cancérologie de Lyon est une nouvelle structure de recherche créée en janvier 2011 et labellisée par l’Inserm, le CNRS, l’université Claude Bernard Lyon 1, le Centre Léon Bérard et avec pour partenaire hospitalier les Hospices Civils de Lyon. Cette structure rassemble 17 équipes de recherche, pour 370 membres dont 110 chercheurs et enseignants-chercheurs. L’activité du CRCL est tournée vers la recherche fondamentale en cancérologie, tout en ayant pour ambition de soutenir le développement d’une recherche translationnelle forte, au service des personnes malades.

L’Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm) est un établissement public à caractère scientifique et technologique, placé sous la double tutelle du ministère de la Santé et du ministère de la Recherche. L’Inserm, seul organisme public de recherche français entièrement dédié à la santé humaine, s’est vu confier, en 2008, la responsabilité d’assurer la coordination stratégique, scientifique et opérationnelle de la recherche biomédicale. Ce rôle central de coordinateur lui revient naturellement par la qualité scientifique de ses équipes mais également par sa capacité à assurer une recherche translationnelle, du laboratoire au lit du patient. Pour en savoir plus : www.inserm.fr/

Notes :

(1) Olivier Delattre, directeur de l’unité Génétique et biologie des cancers – Institut Curie/Inserm U830
(2) David Cox, chargé de recherche Inserm, chercheur dans l’équipe Génétique du cancer du sein du Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon UMR Inserm 1052 CNRS 5286 / Centre Léon Bérard / Université Lyon 1
(3) Gilles Thomas, Professeur des Universités Lyon 1 – Praticien hospitalier Hospices Civils de Lyon, directeur de la plate-forme de bioinformatique Synergie Lyon Cancer Centre Léon Bérard / Université Lyon 1 et chercheur dans l’équipe Génétique du cancer du sein du Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon UMR Inserm 1052 CNRS 5286 / Centre Léon Bérard / Université Lyon 1
(4) “Variants at TARDBP and EGR2/ADO loci associated with Ewing sarcoma susceptibility” Nature Genetics, 12 février 2012, online

Recherche sur les cancers : tout s’accélère

À l’occasion de la journée mondiale contre le cancer, l’Association pour la Recherche sur le Cancer (ARC) l’Inserm et l’Institut national de cancer (INCa) présentent un web documentaire intitulé « Recherche sur les cancers : tout s’accélère ». Il sera disponible sur leurs trois sites internet et sur www.recherche-tout-saccelere.fr dès le 4 février 2012. Cet outil multimédia interactif met en lumière les axes de recherche actuels les plus prometteurs, avec pour fil rouge les avancées concourant au développement d’une approche individualisée du traitement des cancers. Outil grand public à vocation pédagogique, il présente l’originalité de mettre en lien le travail des chercheurs et la réalité du cancer telle qu’elle est vécue par les malades.

L’interface du web documentaire est construite à partir de témoignages d’anciens malades, points d’entrée des chapitres, vers des interviews de chercheurs et de médecins, illustrées de reportages sur leurs lieux de travail. L’ensemble est organisé en quatre parties correspondant aux champs d’application majeurs de la recherche : comprendre, soigner, accompagner et enfin, prévenir et détecter. L’objectif : incarner de façon tangible, pour un public non spécialiste, les progrès à l’oeuvre aujourd’hui et envisageables demain, et contribuer ainsi à modifier l’image de la maladie.

Le cancer, enjeu majeur de santé publique, fait en effet partie de nos vies. On estime à 365 500 le nombre de nouvelles personnes touchées en France en 2011. Mais aujourd’hui aussi, plus d’une personne sur deux guérit de sa maladie. Et plus de 3 300 chercheurs et techniciens travaillent quotidiennement sur les différents aspects de la recherche au service d’avancées se traduisant notamment par un accès de plus en plus rapide à des traitements de plus en plus individualisés.

Une accélération dans la compréhension de la maladie

Il y a 40 ans, on découvrait que les cellules cancéreuses présentent des anomalies de leurs gènes, le plus souvent survenues au cours de la vie de l’individu. Restaient à décrypter ces anomalies. Si le séquençage du génome humain dans les années 2000 a nécessité une dizaine d’années, aujourd’hui, grâce aux progrès techniques, il ne faut pas plus de quelques jours pour séquencer le génome d’une tumeur. Les chercheurs sont unanimes : la recherche en cancérologie a fait des bonds de géant ces dernières années et continue de s’accélérer.

Un progrès majeur : les thérapies ciblées

Des anomalies génétiques identiques peuvent être retrouvées dans les cellules cancéreuses de patients dont les cancers touchent des organes différents. À l’opposé, les altérations peuvent être très différentes chez des patients atteints d’un même cancer. Ces anomalies qui peuvent souvent être détectées par des tests biologiques deviennent des cibles potentielles pour les traitements médicamenteux : on parle alors de thérapies ciblées.

Aujourd’hui en France, 28 laboratoires régionaux proposent pour l’ensemble des patients qui le nécessitent des tests permettant d’adapter leurs traitements aux caractéristiques des tumeurs. Les thérapies ciblées sont utilisées dans plusieurs types de cancers principalement dans le cancer du sein, le cancer du poumon et le cancer colorectal, et dans certaines leucémies et cancers rares. Véritables illustrations des bénéfices de la recherche, les thérapies ciblées constituent ainsi des traitements « sur mesure » adaptés aux caractéristiques de la tumeur des patients.

L’accompagnement des personnes

Une personne malade est une personne qu’il faut accompagner, dans son parcours de soin, à l’hôpital, lors de son retour à la maison et tout au long de sa réinsertion professionnelle. Les chercheurs en sciences sociales s’intéressent ainsi à la qualité de vie sociale et psychique des personnes touchées par la maladie et de leurs proches. Surmonter la détresse, apprivoiser la maladie et ensuite reprendre le cours de la vie sont des étapes importantes du parcours de la personne malade. La recherche s’intéresse à ces différentes étapes ainsi qu’à la place du malade et à l’image de la maladie dans notre société pour apporter aux professionnels des éléments de compréhension et favoriser un meilleur accompagnement.

Des progrès dans la prévention et la détection

En amont de la maladie, la recherche s’intéresse aussi à la façon de mieux cerner et comprendre les facteurs de risque de cancer, de mieux informer la population pour inviter à des changements de comportements individuels plus favorables à la santé (arrêt du tabac, baisse de la consommation d’alcool, pratique de l’activité physique et équilibre de l’alimentation, limitation des expositions solaires…) Elle s’intéresse aussi aux modes de détection des cancers permettant un diagnostic précoce et donc une prise en charge plus efficace.

Une mutualisation des efforts

Si la recherche progresse, c’est également parce que les équipes mutualisent leurs moyens pour parvenir à des résultats rapides et probants. Depuis plusieurs années, une meilleure coordination et structuration de la recherche entre les différents acteurs, publics et privés, institutionnels et associatifs, concourt à une performance nouvelle. De nombreux partenariats rendent ainsi possible l’accès des innovations thérapeutiques de très haut niveau technique au plus grand nombre. Cette priorité des chercheurs est fortement soutenue par la volonté des pouvoirs publics exprimée dans le Plan cancer 2009-2013.

Le web documentaire ARC-Inserm-INCa « Recherche sur les cancers : tout s’accélère » 
« On compte environ 365 000 nouveaux cas de cancers chaque année en France.
Aujourd’hui, plus d’un sur deux est guéri, en grande partie grâce aux efforts des chercheurs et des médecins. Quelle que soit leur discipline d’origine, ces scientifiques poursuivent un même but : proposer une médecine de plus en plus personnalisée et efficace contre la maladie.
Alors qu’une nouvelle ère dans la lutte contre les cancers débute, nous avons poussé la porte des laboratoires où s’élaborent les traitements de demain. »
www.recherche-tout-saccelere.fr
Réalisation et production exécutive : CAPA Entreprises
Direction artistique et coordination : agence La Chose
Développement : Lumini 
En partenariat avec : Dailymotion

Jamais deux sans trois : Une réaction en chaine nécessaire pour éviter la formation des tumeurs

La protéine p53, connue pour contrôler la vie ou la mort des cellules, est un des acteurs clés de la recherche contre le cancer. Son inactivation est constatée chez 50 % des personnes atteintes de cancers. Si les chercheurs réussissaient à rétablir la présence de p53 chez les malades, ils tiendraient peut-être une piste thérapeutique prometteuse. Toutefois, p53 n’agit pas seule. Son expression est liée à celle de Mdm2. Dans un article qui parait cette semaine dans la revue Cancer Cell, Robin Fahraeus et ses collaborateurs de l’Unité Inserm 940 « Cibles Thérapeutiques du Cancer » démontrent que la réponse cellulaire à un dommage de l’ADN nécessite l’intervention de la protéine kinase ATM pour permettre à Mdm2 de réguler positivement ou négativement la protéine p53.

La protéine p53 est très étudiée dans la recherche contre le cancer. Découverte en 1979, elle régule finement la prolifération des cellules et déclenche selon les besoins la réparation de la cellule ou sa mort naturelle programmée (apoptose).

Contrairement aux cellules « normales », le cycle cellulaire des cellules tumorales s’emballe provoquant la prolifération de cellules de manière anarchique, à l’origine du cancer. Les cellules deviennent immortelles et provoquent alors des dérégulations importantes dans l’organisme. Il y a déjà quelques années, les chercheurs ont prouvé que le gène de la protéine p53 est inactivé dans la moitié des cancers chez l’Homme. Le gène codant pour p53 a été classé comme gène suppresseur de tumeur. Les scientifiques ont émis l’hypothèse qu’en réactivant ce gène, ils pourraient empêcher cet emballement cellulaire responsable de la formation des tumeurs cancéreuses. Mais, ils découvrent plus tard, que p53 est elle-même régulée par un autre acteur : la protéine Mdm2. Ils pensaient alors avoir trouvé un moyen de réactiver p53.

Robin Farhaeus et ses collaborateurs apportent aujourd’hui un nouvel élément de compréhension des mécanismes de cancérisation : l’implication de la protéine kinase ATM dans la régulation de p53 par Mdm2. « Après un dommage sur l’ADN, Mdm2 est nécessaire pour activer p53 et cela peut se faire grâce à l’intervention de la protéine ATM kinase » explique Robin Farhaeus, directeur de recherche à l’Inserm.

Pour réaliser cette démonstration les chercheurs ont remonté la cascade d’évènements qui déclenchent l’activation de p53. L’activation de Mdm2 est due à sa phosphorylation par la protéine kinase ATM, elle-même activée en cas de stress cellulaire. Cette phosphorylation de Mdm2 est cruciale pour passer d’un état de régulateur négatif à régulateur positif de p53 et favoriser ainsi son interaction avec l’ARNm de p53 pour induire sa traduction. Ceci conduit à une augmentation de la quantité de p53 dans la cellule.

Cette étude aide à mieux comprendre comment les régulations respectives des protéines p53 et Mdm2 s’organisent en réponse à un dommage à l’ADN. Mieux connaitre les mécanismes moléculaires spécifiques mis en place lors de stress cellulaire pourrait aider à établir de nouvelles approches thérapeutiques anti-cancéreuses.

L’autophagie cellulaire : une clé du succès des chimiothérapies via une réponse immunitaire spécifique

Contrairement aux idées reçues, la chimiothérapie ne détruit pas à elle seule une tumeur. En plus de ces effets directs, appelés cytotoxiques, sur les cellules cancéreuses, elle permet de mobiliser le système immunitaire du patient contre sa tumeur. Guido Kroemer, professeur universitaire et praticien hospitalier à l’Université Paris Descartes – HEGP (AP-HP), et son équipe « Apoptose, cancer et immunité » (Institut de cancérologie Gustave Roussy, Inserm, Université Paris-Sud, Centre de Recherche des Cordeliers) ont démontré qu‘une mort cellulaire immunogènique est à l’origine de ce processus. Ainsi, la mort des cellules cancéreuses provoquée par la chimiothérapie stimule une réponse immunitaire spécifique contre les cellules tumorales résiduelles, et c’est cette réponse qui est responsable des effets à long terme du traitement anticancéreux.

D’une certaine manière, certains agents chimiothérapeutiques convertissent les cellules tumorales en vaccin thérapeutique grâce à l’induction de la mort cellulaire immunogénique. Pour être immunogénique, la mort des cellules cancéreuses doit être précédée par l’autophagie, une dégradation partielle des cellules suite à des stress externes, notamment provoqués par les traitements anticancéreux. Les cellules tumorales mourantes libèrent des messages d’alerte, dont de l’ATP (molécules de stockage d’énergie), recrutant ainsi les cellules immunitaires et permettant une réponse ciblée contre les cellules cancéreuses encore présentes. En effet l’ATP extracellulaire est responsable de l’attraction des cellules dendritiques, les sentinelles du système immunitaire, au sein de la tumeur. Celles-ci alertent et activent les lymphocytes T, qui sont alors capables de s’attaquer spécifiquement aux cellules tumorales restantes. Cette découverte ouvre un nouveau champ de recherche sur le lien entre chimiothérapie et la réponse immunitaire spécifique anti-tumorale. « Nos résultats montrent que l’autophagie des cellules tumorales est essentielle pour alerter le système immunitaire du patient », explique Guido Kroemer.

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Processus d’autophagie immunogène

Il faut savoir que l’autophagie est souvent supprimée dans les cellules tumorales, ce qui inhibe la libération d’ATP par les cellules tumorales mourantes et réduit donc l’efficacité thérapeutique au niveau immunitaire. Les scientifiques ont trouvé une stratégie pour augmenter la réponse thérapeutique dans ces cas. En inhibant l’enzyme qui dégrade l’ATP extracellulaire, ils ont provoqué l’augmentation de la concentration de ces molécules énergétiques au sein de la tumeur. Ils ont également observé un rétablissement du recrutement des cellules immunitaires et une amélioration des effets de la chimiothérapie suite au rétablissement de concentrations élevées d’ATP extracellulaire. Cela pourrait être une piste de traitement supplémentaire pour les patients dont le cancer ne présente peu ou pas d’autophagie. Il reste donc à évaluer de tels traitements hautement expérimentaux et efficaces – chez la souris – dans des essais cliniques chez l’homme.

Un gène protecteur des cancers colorectaux

L’équipe de Patrick Mehlen, du Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon (CRCL, Inserm/CNRS/Centre Léon Bérard/Université Claude Bernard Lyon 1) vient de démontrer qu’un gène (nommé « DCC » pour Deleted Colorectal Cancer) protège contre le développement de tumeurs colorectales, en induisant la mort des cellules cancéreuses. Les chercheurs lyonnais ont mis au point un modèle animal porteur d’une mutation sur le gène DCC. Les souris porteuses de la mutation développent des tumeurs car ce gène ne peut plus induire la mort des cellules cancéreuses. Cette découverte pourrait aboutir plus largement à la mise au point d’un nouveau traitement anti-cancéreux ciblé visant à réactiver la mort des cellules cancéreuses.
Les résultats de cette étude sont publiés dans une Lettre de la revue Nature datée du 11 décembre 2011.

L’équipe de Patrick Mehlen, directeur du Laboratoire d’Excellence DEVweCAN au Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon (CNRS/Inserm/Centre Léon Bérard/Université Claude Bernard 1) étudie le processus de mort cellulaire – apoptose – et plus particulièrement le mécanisme qui permet aux cellules de comprendre qu’elles doivent s’engager dans un processus d’autodestruction lorsqu’elles deviennent anormales. L’équipe de Patrick Mehlen a proposé que ce mécanisme passe par des sentinelles localisées à la surface des cellules et qui scrutent leur environnement. Les chercheurs ont nommé ces sentinelles des « récepteurs à dépendance ».

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© Inserm, DISC- L’action des récepteurs à dépendance

Les chercheurs se sont penchés sur le concept de ces « récepteurs à dépendance ». Dans le cas où un récepteur cellulaire est associé à son ligand, le message classique indique que « tout va bien » et conduit à la survie de la cellule. Par contre, lorsque le récepteur est privé de son ligand, il peut envoyer un message qui conduit à la mort de la cellule, un mécanisme également appelé « apoptose ». Appliqué à la recherche contre le cancer, l’absence de ligand pourrait induire la mort de cellules cancéreuses qui prolifèrent de manière anarchique.

Dans cette étude, l’équipe de Patrick Mehlen montre que le gène DCC (pour Deleted Cancer Colorectal), qui code pour un « récepteur à dépendance », protège l’organisme de l’apparition de cancer en provoquant la mort des cellules qui deviennent cancéreuses. Les chercheurs ont utilisé un modèle de souris où le gène DCC est génétiquement modifié. La mutation de ce « récepteur à dépendance » empêche l’induction de l’apoptose. Lorsque que le gène DCC est éteint par mutation, la souris, développe spontanément des cancers du côlon.

« L’organisme est naturellement protégé du développement de cancers grâce à la présence de ce gène suppresseur de tumeur. Malheureusement, certaines cellules cancéreuses échappent à ce contrôle en bloquant ce mécanisme de « récepteurs à dépendance ». On sait ainsi que le gène DCC est éteint dans la majorité des cancers chez l’homme« , explique Patrick Mehlen.

Le travail des chercheurs pourrait déboucher dans un futur proche sur un nouveau traitement ciblé visant à réactiver la mort des cellules cancéreuses pour détruire les cancers, tels que le cancer du sein, du poumon… »Notre groupe a d’ailleurs développé plusieurs candidats médicaments qui réactivent la mort cellulaire induite par le récepteur DCC dans des modèles animaux et nous espérons être capable de tester ces candidats médicaments en essai clinique chez l’homme d’ici 3 ans« , conclut Patrick Mehlen.

Patrick Mehlen vient de se voir décerner le Prix Liliane Bettencourt pour les Sciences du Vivant qui lui sera remis le 15 décembre prochain.

Consulter le site web de la Fondation

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