Les protéines aident les cellules cancéreuses à ouvrir la voie à la migration

Les métastases - où les cellules cancéreuses quittent la tumeur d'origine et se propagent à d'autres parties du corps - sont responsables de 90% des décès par cancer. Toute recherche qui éclaire cela nous rapproche de sauver des millions de vies. Maintenant, une nouvelle étude sur le cancer chez la souris révèle comment les cellules cancéreuses en migration font leurs premiers pas dans la métastase.
L'étude montre comment les cellules tumorales (vertes) réorganisent le collagène en longues fibres (bleues) le long desquelles les cellules tumorales peuvent se rendre dans les vaisseaux sanguins (rouge) et éventuellement se propager au reste du corps (métastases).
Crédit image: Madeleine Oudin et Jeff Wyckoff

L'étude montre comment les cellules tumorales possédant une version particulière de la protéine Mena - une forme invasive appelée MenaINV - peuvent remodeler leur environnement cellulaire pour permettre leur passage dans les vaisseaux sanguins et se propager à travers le corps.

Dans le journal Découverte du cancer, des chercheurs de l’Institut David H. Koch de recherche sur le cancer intégratif au Massachusetts Institute of Technology (MIT) à Cambridge révèlent également que les patients atteints d’un cancer du sein avec des taux plus élevés de MenaINV ont une survie plus faible.

L'auteur principal Frank Gertler, professeur de biologie, dit que si nous pouvions trouver un moyen de bloquer MenaINV, nous pourrions peut-être arrêter les métastases. Il ajoute:

"Je pense que cela serait très prometteur, car nous savons que lorsque nous enlevons génétiquement MenaINV, les tumeurs deviennent non métastatiques."

Pour que les métastases se produisent, deux types de changements doivent se produire: l'un dans les cellules tumorales et l'autre dans leur environnement. L'étude révèle de nouvelles informations sur ces deux aspects.

Des recherches antérieures ont déjà révélé qu'une protéine de structure appelée fibronectine, qui fait partie de la matrice extracellulaire ou de l'échafaudage qui supporte les cellules, se trouve à des concentrations particulièrement élevées aux abords des tumeurs et des vaisseaux sanguins.

Pour pouvoir atteindre les vaisseaux sanguins, les cellules cancéreuses se déplacent selon un «gradient» de concentration de fibronectine - de faible à élevé. Cependant, pour avoir de la "traction" le long de ce gradient, les cellules elles-mêmes ont besoin d'un moyen de les "saisir". C'est là qu'intervient MenaINV.

«Les autoroutes pour que les cellules migrent»

Il existe un segment de la protéine MenaINV - non présent dans la version normale - qui l'aide à se lier plus fortement à l'alpha-5 intégrine, une protéine réceptrice présente à la surface des cellules tumorales et des cellules de soutien voisines. Ce récepteur reconnaît également la fibronectine.

Lorsque MenaINV se fixe au récepteur, il stimule la liaison de la fibronectine aux mêmes récepteurs. Cela a un effet intéressant sur la fibronectine. Normalement, la protéine de structure est un enchevêtrement de fibres, mais quand elle se lie à la surface des cellules, elle se déploie en longs faisceaux.

La fibronectine étirée stimule une autre protéine de la matrice extracellulaire - le collagène - à organiser en filets raides qui rayonnent des bords de la tumeur. Les tumeurs plus agressives ont généralement cette caractéristique - qui permet aux cellules tumorales de migrer vers les vaisseaux sanguins.

La première auteure, Madeleine Oudin, chercheuse post-doctorante à l'Institut Koch, explique:

"Si vous avez du collagène enroulé et enroulé, cela est associé à un bon résultat, mais si on le réaligne dans ces fibres longues vraiment droites, cela fournit des routes sur lesquelles ces cellules peuvent migrer."

Le Dr Oudin et ses collègues ont constaté que les cellules de souris présentant la forme invasive de Mena étaient mieux en mesure de suivre le gradient de fibronectine et de se déplacer le long des voies de collagène vers les vaisseaux sanguins.

Dans une autre partie de l’étude, où ils ont examiné les données de patients atteints de cancer du sein, les chercheurs ont constaté que des taux plus élevés de MenaINV et de fibronectine étaient liés aux métastases et à la mort précoce. Aucun lien de ce type n'a été trouvé avec des niveaux élevés de Mena normale.

Anticorps détectant MenaINV

Dans des travaux antérieurs, l'équipe du professeur Gertler avait déjà développé des anticorps capables de détecter Mena normale et invasive, et ils se préparent maintenant à les tester sur des échantillons de biopsie provenant de patients.

L'équipe espère qu'un test basé sur ces anticorps pourrait aider à déterminer si la tumeur d'un patient est susceptible de se propager ou non et aider à sélectionner le meilleur traitement.

Une autre voie ouverte par l'étude est la mise au point de médicaments qui bloquent MenaINV afin de stopper les métastases.

Des investigations préliminaires suggèrent que MenaINV joue un rôle similaire dans les cancers du poumon et du côlon comme dans le cancer du sein. L’équipe envisage d’examiner cette question plus avant et d’étudier également le rôle des protéines anormales dans d’autres types de cancer.

Les chercheurs veulent également savoir comment les cellules «choisissent» entre la forme normale et la forme invasive de Mena, et comment d'autres protéines de la matrice extracellulaire pourraient influencer la migration cellulaire.

Entre-temps, d’une étude qui examine le processus de métastase un peu plus loin, Nouvelles médicales aujourd'hui récemment appris comment empêcher la sortie des vaisseaux sanguins peut offrir un moyen d'arrêter la propagation du cancer du sein.

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