Les cellules souches du cancer peuvent être responsables de la croissance tumorale

Trois nouvelles études sur le cancer du cerveau, de la peau et de l'intestin semblent appuyer l'idée controversée selon laquelle le cancer peut avoir ses propres cellules souches qui entraînent la repousse des tumeurs. Si elle est confirmée avec plus d'évidence, l'idée peut transformer notre compréhension du cancer et comment il doit être traité.
Des articles sur les trois études ont été publiés en ligne mercredi, deux en La nature et un dans Science.
Dans les trois études, les équipes ont utilisé des techniques de marquage de cellules génétiques pour suivre le lignage cellulaire et montrer qu’une population cellulaire restreinte semble être la source de nouvelles cellules tumorales, tout comme les cellules souches sont les «maîtres constructeurs» des nouvelles cellules. cellules saines.

Nouvelle cible thérapeutique pour la tumeur mortelle du cerveau

Dans l'un des La nature Des études, des chercheurs du Southwestern Medical Center de l'Université du Texas (UT) à Dallas, ont examiné la régénération des tumeurs du glioblastome multiforme (GBM) dans le cerveau après une chimiothérapie. Le responsable de l'étude était Luis Parada, président de la biologie du développement et directeur du Centre Kent Waldrep pour la recherche fondamentale sur la croissance et la régénération nerveuses.
Le GBM est un type de cancer du cerveau qui est actuellement considéré comme incurable. C'est une tumeur à croissance rapide avec une survie médiane d'environ 15 mois. Bien qu'initialement il réponde à la chimiothérapie, le cancer revient presque toujours.
Dans leur étude, Parada et ses collègues ont utilisé des souris génétiquement modifiées pour développer le GBM et ont constaté que les cellules tumorales au repos agissent plus comme des cellules souches.
Ils ont utilisé un marqueur génétique qui marque les cellules souches neurales adultes en bonne santé, mais pas leurs descendants plus spécialisés, pour voir s'il en serait de même pour les cellules souches cancéreuses du GBM. Quand ils l'ont fait, ils ont trouvé que toutes les tumeurs contenaient au moins quelques cellules marquées, ce qui est supposé être des cellules souches.
Les tumeurs contenaient également des cellules non marquées, qui pouvaient être tuées avec une chimiothérapie standard, mais les tumeurs sont ensuite revenues peu après. Lorsqu'ils les ont à nouveau testés, ils ont découvert que les tumeurs contenaient des cellules non marquées provenant de prédécesseurs étiquetés.
Lorsqu'ils ont appliqué une chimiothérapie avec une technique qui supprime les cellules marquées, les chercheurs ont découvert que les tumeurs avaient diminué à ce que Parada décrivait à Nature NEWS comme des "vestiges résiduels" qui ne ressemblaient en rien au GBM.
Dans une déclaration séparée à la presse, Parada a déclaré:
"Nous avons identifié un sous-ensemble de cellules tumorales cérébrales qui se développent plus lentement ou restent au repos, et semblent être à l'origine de la récidive du cancer après un traitement standard dans lequel le témozolomide est utilisé pour arrêter la croissance de la tumeur."
Il y a encore beaucoup de travail à faire, mais les chercheurs de l'UT pensent avoir trouvé une nouvelle cible thérapeutique pour le traitement du GBM.

Étude du cancer de la peau

Dans la seconde La nature Cédric Blanpain, chercheur en cellules souches à l'Université Libre de Bruxelles en Belgique, et ses collègues, expliquent comment, dans les tumeurs du papillome de souris, précurseur du cancer de la peau, la majeure partie de la croissance tumorale provenait de quelques cellules similaires au cancer de la peau. les cellules souches qui produisent des cellules cutanées saines.
Pour cette étude, l'équipe a étiqueté des cellules tumorales individuelles sans cibler spécifiquement les cellules souches. Ils ont découvert que les cellules avaient deux manières de se diviser: soit elles ne fabriquaient plus que quelques cellules, soit elles en produisaient un grand nombre.
Comme dans l'étude GBM, ils ont découvert qu'un sous-ensemble distinct de cellules entraînait une croissance tumorale.

Cependant, ils ont également constaté que plus les tumeurs étaient agressives, plus elles étaient susceptibles de produire ces nouvelles cellules ressemblant à des souches, qui, comme les cellules souches, peuvent continuer à se diviser. À l'infini.
Ceci est tout à fait différent de l’idée que les tumeurs ne produisent que des cellules différenciées, qui ne peuvent se diviser qu’un nombre limité de fois. Selon un rapport paru dans Science NOW, cette découverte pourrait constituer une clé pour stopper la croissance précoce des tumeurs.

Étude intestinale

dans le Science étude, Hans Clevers, un biologiste de cellules souches à l'Institut Hubrecht à Utrecht, aux Pays-Bas, et ses collègues, ont examiné quels types de cellules de tumeurs intestinales, en utilisant des souris élevées pour développer des intestins de couleurs différentes.
Dans des travaux antérieurs, ils ont montré que vous pouvez utiliser un marqueur génétique qui marque les cellules souches intestinales saines pour marquer les cellules souches dans les tumeurs intestinales bénignes, précurseurs du cancer.
Dans cette dernière étude, ils ont conçu des souris pour porter un gène qui, lorsqu'il est activé avec un médicament, provoque la fluorescence des cellules marquées dans l'une des quatre couleurs.
Ils ont constaté que, même si les tumeurs avaient de nombreux types cellulaires, chaque tumeur avait une couleur unique, ce qui suggère qu’elle provenait d’une seule cellule souche.
Pour vérifier cela deux fois et montrer que les cellules souches ont continué à alimenter la croissance de la tumeur, l'équipe de Clevers a ajouté une deuxième dose faible du médicament, ce qui a provoqué un changement de couleur des cellules souches. L'effet était de produire beaucoup de cellules dans la nouvelle couleur, montrant que les cellules souches généraient les autres types de cellules.

L'équipe a également découvert que les tumeurs se développent à partir de cellules exprimant un gène appelé Lgr5 +, également actif dans les cellules souches normales de l'intestin.
"La tumeur ressemble vraiment à une caricature de tissu normal" dit le co-auteur Hugo Snippert dans un rapport de Science NOW.

L'idée de cellules souches cancéreuses reste controversée

Parada a déclaré que le concept de cellules souches cancéreuses dans les tumeurs solides reste controversé: certains experts considèrent l'idée comme acquise alors que d'autres la rejettent catégoriquement. De plus, la définition d'une cellule souche cancéreuse est en quelque sorte une "cible mobile", raison pour laquelle elle préfère utiliser l'expression "cellule ressemblant à une tige" dans son étude.
Si la croissance de la tumeur est réellement induite par les cellules souches, il faudra peut-être repenser la façon dont nous les traitons. Comme l'explique Parada:
"La thérapie actuelle cible les cellules tumorales à croissance rapide, mais pas celles responsables de nouvelles tumeurs.À notre connaissance, il s’agit de la première identification d’une cellule cancéreuse ressemblant à une tige dans une tumeur se formant spontanément chez un mammifère. "
Si le cancer est réellement provoqué par des cellules souches, la recherche devrait s'interroger sur le fait de savoir si un traitement réduit la taille des tumeurs ou si celui-ci tue le bon type de cellule.
La découverte faite par l'équipe de Blanplain pourrait déclencher un autre changement dans la réflexion sur le traitement du cancer: au lieu d'essayer de tuer les cellules souches, les inciter à se différencier en cellules ne se divisant pas pourrait freiner le développement des tumeurs.
Parada dit que plus nous apprenons à connaître ces cellules, plus les obstacles deviennent techniques que conceptuels.
Écrit par Catharine Paddock PhD