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Comment les cellules cancéreuses changent-elles lorsqu'elles quittent leur site d'origine?

Une étude menée par des chercheurs du Weill Cornell Medical College révèle les étapes essentielles que les cellules cancéreuses entreprennent après leur conversion pour se détacher d’une tumeur et se métastaser.
L'étude publiée en ligne et dans le prochain numéro de Recherche contre le cancer, souligne comment les cellules cancéreuses inversent le processus et repassent dans le cancer classique qui peut évoluer en une nouvelle tumeur.
La recherche a été financée par une subvention du Centre Cornell sur le microenvironnement et les métastases et de la Fondation Neuberger Berman du National Cancer Institute.
L'équipe a examiné le cancer du sein et a découvert qu'une seule protéine appelée versican est essentielle à ce processus. En utilisant des souris, les chercheurs ont cessé de fonctionner et ont constaté que les cellules cancéreuses du sein étaient incapables de se "semer" dans les poumons et de produire de nouvelles tumeurs.
Le Dr Vivek Mittal, chercheur principal de l'étude, professeur agrégé de biologie cellulaire et développementale en chirurgie cardiothoracique et directeur du laboratoire de cancérologie pulmonaire Neuberger Berman du Weill Cornell Medical College, a expliqué:

"Nos résultats nous aident tous deux à comprendre comment le cancer du sein se métastase dans les poumons et comment prévenir cette propagation mortelle.
Ce sont des informations intéressantes sur un domaine peu étudié. Il n'existe actuellement aucun médicament approuvé cliniquement capable de cibler efficacement les lésions métastatiques. C'est la raison pour laquelle plus de 90% des décès liés au cancer chez l'homme proviennent de la propagation de la maladie à partir d'une tumeur primitive. "

La co-chercheuse, la Dre Linda T. Vahdat, professeure de médecine, chef du Solid Tumor Service et directrice du programme de recherche sur le cancer du sein de Weill Cornell, a déclaré:
"Les résultats de cette étude constituent une étape cruciale dans la déconstruction du processus des métastases - ce qui est essentiel pour guérir nos patients. En conséquence directe de cette étude, nous travaillons sur des moyens d'interrompre le processus par lequel les tumeurs cooptent l'infrastructure dans nos corps pour grandir et se propager. "

Selon le Dr Nasser Altorki, professeur de chirurgie thoracique au Weill Cornell Medical College de David B. Skinner et directeur de la division de chirurgie thoracique à New York-Presbyterian / Weill Cornell, cette recherche aide à expliquer la base mécanique des métastases cancéreuses, non seulement dans le cancer du sein mais potentiellement dans d'autres types de cancer.

"Le besoin d'un sol préparé et réceptif peut être nécessaire pour l'ensemencement des cellules cancéreuses, quel que soit le site d'origine du cancer primaire."
Les chercheurs ont spéculé que pour qu'un cancer se métastase, sa "graine" doit trouver le "sol" approprié dans un organe distant pour prospérer. Selon l'équipe, cette graine est produite par une méthode appelée transition épithéliale-mésenchymateuse (EMT). Au cours de ce processus, les cellules cancéreuses se détachent des autres cellules d'une tumeur primitive, ce qui leur permet de traverser le sang pour atteindre d'autres organes.
Les chercheurs pensent que la prochaine étape des cellules est un processus inverse, appelé transition mésenchymateuse-épithéliale (MET). Au cours de ce processus, les graines se reconvertissent en cellules épithéliales, leur permettant d'entrer en contact avec les tissus et de s'intégrer dans l'organe distant. Par rapport à l’EMT, les chercheurs en savent très peu sur le MET.
Au cours de l'enquête, le Dr Mittal et son équipe ont examiné des modèles murins de développement du cancer du sein spontané. L'équipe a découvert qu'un signal provenant de tumeurs primitives du sein force les cellules hématopoïétiques dérivées de la moelle osseuse à pénétrer dans les poumons des rongeurs.

Le Dr Mittal a expliqué:
"Cela semble être le sol dont les graines cancéreuses ont besoin. La question suivante était évidente: de quoi s'agit-il sur le sol qui aide la graine?
Ils ont découvert qu'un sous-type de ces cellules de la moelle osseuse exprimait le versican, ce qui permettait aux cellules cancéreuses de se reconvertir en cellules épithéliales une fois dans les poumons. Le Dr Mittal a déclaré: "La tumeur primaire établit le microenvironnement pulmonaire pour favoriser la métastase. La MET n'a pas résulté des propriétés de la cellule cancéreuse elle-même, mais du fait d'une interférence unique entre le microenvironnement et les cellules tumorales dans les poumons."

Les chercheurs ont ensuite injecté de petits ARN interférents (ARNs) dans la moelle osseuse qui bloquaient la production de versican, ce qui empêchait MET et empêchait la propagation de la tumeur dans les poumons.
À l'aide d'échantillons de poumons prélevés sur des patientes atteintes d'un cancer du sein fournies par des chercheurs du Sidney Kimmel Comprehensive Cancer Center de l'Université Johns Hopkins, l'équipe a examiné les métastases mammaires humaines dans les poumons.

Le Dr Mittal a expliqué:
"Nous avons trouvé que le versican était fortement exprimé dans ces tumeurs pulmonaires, qui correspondaient à ce que nous avons trouvé chez nos souris. Tout cela était logique pour nous, car le versican a été associé à la progression du cancer, bien que personne ne sache pourquoi.
Ceci est la première étude démontrant l'importance de MET dans la formation de macrométastases dans des organes distants. Compte tenu des résultats, nous avons maintenant une stratégie potentielle pour arrêter la propagation du cancer avant qu'il ne commence ou pour l'arrêter s'il s'est déjà produit. "

Le laboratoire de recherche sur le cancer du poumon Neuberger Berman, la fondation Robert I. Goldman et l’Institut national du cancer du Centre Cornell sur le microenvironnement et les métastases ont financé cette étude.
Les chercheurs de la faculté de médecine de Weill Cornell sont Dingcheng Gao, Natasha Joshi, Hyejin Choi, Seongho Ryu, Mary Hahn, Raul Catena, Patrick Wagner, Linda T. Vahdat, Jeffrey L. Port, Brendon Stiles et Nasser K. Altorki; de l'Université Johns Hopkins: Saraswati Sukumar, Helen Sadik et Pedram Argani; et Shahin Rafii du Howard Hughes Medical Institute et du Weill Cornell Medical College.
Écrit par Grace Rattue

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