Cellules cancéreuses privées d'oxygène programmées pour échapper à la thérapie après l'épandage

En manipulant l'environnement entourant les cellules dans les tumeurs primaires, les scientifiques ont découvert pour la première fois les conditions qui programment la migration des cellules cancéreuses pour qu'elles deviennent dormantes et se cachent de la chimiothérapie après la propagation.
Les chercheurs ont découvert que les niches privées d'oxygène dans les tumeurs primaires produisent non seulement des cellules cancéreuses qui se développent et se propagent rapidement, mais envoient également une grande partie d'entre elles dans un état de dormance, ce qui les rend plus aptes à échapper à la chimiothérapie.

Un article sur cette découverte, dirigé par l’École de médecine Mount Sinai à New York, est publié dans la revue. Nature Cell Biology.

Les chercheurs suggèrent que le travail pourrait mener à de nouveaux médicaments et thérapies qui transforment le traitement des cancers métastatiques, dont la plupart ne peuvent pas être traités avec les approches actuelles.

La plupart des décès dus au cancer sont dus aux métastases - une étape de la maladie qui commence lorsque les cellules cancéreuses échappent aux tumeurs primaires, migrent à travers le sang ou le système lymphatique et établissent des tumeurs secondaires dans d'autres parties du corps.

La tumeur secondaire ou métastatique est la même forme de cancer que la tumeur primitive.

Lorsque les cellules métastatiques sont examinées, elles présentent des caractéristiques correspondant à celles du cancer primaire et non du tissu dans lequel la tumeur secondaire s'est formée.

Trouver des moyens d’empêcher les cellules cancéreuses d’acquérir la capacité de migrer ou d’établir et de faire croître des tumeurs secondaires pourrait sauver de nombreuses vies.

Les cellules dormantes qui se «cachent» de la chimiothérapie

L'hypoxie, une maladie dans laquelle les cellules manquent d'oxygène, est une caractéristique connue des tumeurs solides qui déclenche des réponses au stress et induit une résistance à la chimiothérapie et à la radiothérapie.

• Le cancer est une cause majeure de maladie et de décès dans le monde entier
• En 2012, il y a eu 8,2 millions de décès liés au cancer et environ 14 millions de nouveaux cas
• Le nombre de nouveaux cas devrait augmenter d’environ 70% au cours des 20 prochaines années.

En savoir plus sur le cancer

Jusqu'à présent, toutefois, l'influence de l'hypoxie dans les tumeurs primitives sur l'évolution des cellules cancéreuses qui migrent vers de nouveaux sites et sur leur pronostic n'est pas clairement établie.

La nouvelle étude suggère que les microenvironnements hypoxiques dans les tumeurs primitives donnent naissance à des cellules tumorales disséminées dormantes (DTC) qui se "cachent" de la thérapie et peuvent être une cause de rechute et de résultats médiocres.

L'auteur principal Julio A. Aguirre-Ghiso, Ph.D., professeur de médecine, d'hématologie et d'oncologie médicale à Mount Sinai, déclare: "Cette recherche met en évidence les signaux dans la tumeur primaire qui demandent aux cellules cancéreuses disséminées de devenir dormantes."

"Les cellules dormantes doivent être ciblées pour traiter tout le spectre de la maladie et attaquer le cancer", ajoute-t-il.

Grâce à des biocapteurs, à la nanotechnologie et à l'imagerie avancée, l'équipe a implanté des médicaments qui créent des niches hypoxiques et non hypoxiques dans les tumeurs du sein chez la souris et ont observé l'effet sur les cellules.

Biomarqueurs pour cellules dormantes résistantes au traitement

Les chercheurs ont pu isoler les cellules cancéreuses une par une et découvrir comment elles se comportaient lorsqu'elles voyageaient de la tumeur primaire aux poumons.

Les biocapteurs génétiquement codés leur ont permis de déterminer quelles cellules étaient dormantes, lesquelles étaient exposées à une faible teneur en oxygène et leurs réactions au traitement.

Ils ont découvert que les microenvironnements de tumeurs hypoxiques produisent non seulement des DTC qui se développent et se propagent rapidement, mais envoient également une grande partie d'entre eux dans un état de dormance qui les rend plus aptes à échapper à la chimiothérapie.

L’étude suggère donc que les mauvais pronostics associés aux tumeurs hypoxiques peuvent survenir non seulement parce qu’ils produisent des cellules cancéreuses plus agressives, mais aussi parce qu’ils programment beaucoup d’entre eux à entrer dans un état de dormance où ils peuvent se cacher de la chimiothérapie.

Les chercheurs ont également trouvé des gènes dans la tumeur primaire en corrélation avec le comportement des cellules dormantes et résistantes au traitement dans les tumeurs secondaires.

Ils suggèrent que ces gènes pourraient constituer la base d'un biomarqueur pour prédire quels patients sont susceptibles d'avoir plus de cellules dormantes et résistantes.

Le professeur Aguirre-Ghiso décrit l'étude comme "une étape importante pour explorer plus avant la biologie de ces cellules dormantes et concevoir des thérapies spécifiques à cette biologie", et conclut:

"Nous espérons que cette recherche pourrait conduire à utiliser des marqueurs de dormance dans les tumeurs primaires pour évaluer la prévalence des cellules cancéreuses disséminées dans les organes secondaires et adapter ainsi les traitements pour éliminer ces cellules cancéreuses dormantes et thérapeutiques."

Apprenez comment la capacité des cellules cancéreuses à se libérer et à se propager découle d'un «interrupteur brisé».

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