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Faible taux d'oxygène dans la propagation du cancer du sein par les tumeurs
Les chercheurs ont découvert que des conditions de faible teneur en oxygène peuvent déclencher la production de protéines qui contribuent à la propagation des cellules cancéreuses du sein. Ceci est selon une étude publiée dans le Actes de l'Académie nationale des sciences.
Des biologistes de l’Université Johns Hopkins ont constaté que des conditions de faible teneur en oxygène entraînaient une augmentation de la production de protéines appelées RhoA et ROCK1.
Des niveaux élevés de ces protéines sont connus pour donner aux cellules cancéreuses la capacité de se déplacer et de se propager, entraînant une dégradation des résultats chez les patientes atteintes d'un cancer du sein.
Le Dr Gregg Semenza, professeur de médecine à la Johns Hopkins School of Medicine et auteur principal de l'étude, explique que, pour bouger, les cellules cancéreuses doivent apporter un certain nombre de changements à leurs structures internes.
RhoA et ROCK1 sont connus pour jouer un rôle important dans la formation de ces structures, permettant la création de "filaments parallèles" dans les cellules cancéreuses leur permettant de "saisir" les surfaces externes pour se transporter.
Le Dr Semenza dit que dans de nombreux cancers du sein métastatiques, les gènes codant pour RhoA et ROCK1 sont connus pour être activés à des niveaux élevés, mais on ne savait pas exactement ce qui fait que ces niveaux deviennent élevés.
Il note que de faibles taux d'oxygène surviennent souvent dans les cancers du sein et explique le processus en détail:
"À mesure que les cellules tumorales se multiplient, l’intérieur de la tumeur commence à manquer d’oxygène car elle n’est pas alimentée par les vaisseaux sanguins. Le manque d’oxygène active les facteurs inductibles par l’hypoxie, qui sont des protéines de contrôle qui aider les cellules à s'adapter à la rareté de l'oxygène. "
Il ajoute que ces facteurs inductibles par l'hypoxie activent des gènes qui permettent aux cellules cancéreuses de se détacher de la tumeur pauvre en oxygène. Les cellules cancéreuses peuvent alors violer les vaisseaux sanguins afin de se propager à d'autres zones du corps.
Les facteurs induits par l'hypoxie «se lient» à RhoA et ROCK1
Une cellule de cancer du sein (bleue) dans un état d'oxygène faible. Il a formé des «filaments» (verts) qui permettent à la cellule de se contracter et a développé des «mains» (rouges) qui s’accrochent aux surfaces pour s’enfoncer. Crédit d'image: Daniel Gilkes.
Pour approfondir ce processus, Daniele Gilkes, auteur principal de l’étude de l’Université Johns Hopkins, a mené une série d’études en laboratoire.
Elle a constaté que lorsque les cellules cancéreuses du sein étaient exposées à de faibles niveaux d'oxygène, elles présentaient beaucoup plus de mouvements que les cellules cancéreuses du sein exposées à des niveaux d'oxygène normaux.
En détail, il a été constaté que les cellules cancéreuses du sein avaient significativement plus de "mains" par cellule et trois fois plus de "filaments", ce qui signifiait qu'elles pouvaient bouger davantage.
Cependant, lorsque Gilkes a réduit les facteurs inductibles par l'hypoxie, les cellules cancéreuses du sein ont vu leurs mouvements réduits, de même qu'un nombre réduit de filaments et de mains.
En mesurant les taux de protéines RhoA et ROCK1 dans les cellules cancéreuses du sein, les chercheurs ont constaté que les niveaux de ces protéines augmentaient lorsque les cellules étaient exposées à des conditions de faible teneur en oxygène. Mais les niveaux de RhoA et ROCK1 ont diminué lorsque les facteurs inductibles par l'hypoxie ont été réduits.
Les chercheurs affirment que d'autres études ont confirmé que des facteurs inductibles par l'hypoxie se lient aux gènes RhoA et ROCK1 et les activent.
Des recherches supplémentaires ont montré que les patients atteints d'un cancer du sein qui présentaient des taux élevés de protéines RhoA ou ROCK1 étaient significativement plus susceptibles de mourir de la maladie, comparativement aux patients présentant de faibles niveaux de protéines. Cette constatation était plus apparente chez les patients présentant des taux élevés de ces deux protéines.
Commentant les résultats de l'étude, Gilkes dit:
«Nous avons réussi à réduire la mobilité des cellules cancéreuses du sein en laboratoire en utilisant des techniques génétiques pour réduire les facteurs inductibles par l'hypoxie.
Maintenant que nous comprenons le mécanisme en jeu, nous espérons que des essais cliniques seront effectués pour vérifier si les médicaments inhibant les facteurs inductibles par l'hypoxie auront le double effet de bloquer la production de RhoA et ROCK1 et de prévenir les métastases chez les femmes atteintes d'un cancer du sein. "
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