Les scientifiques arrêtent la première étape de la propagation du cancer du sein chez la souris

La première étape dans le processus mortel de métastases du cancer du sein, où les cellules tumorales migrent vers d'autres parties du corps, semble être dirigée par une classe particulière de cellules - les cellules de tête - qui nécessitent la présence d'une protéine particulière pour agir.

Or, une nouvelle étude chez la souris montre que l’élimination de cette protéine peut rendre les cellules leader incapables de réaliser la première étape cruciale de la métastase et offre une nouvelle cible thérapeutique.

Des biologistes cellulaires de l’Université Johns Hopkins de Baltimore, dans le Maryland, résument leurs conclusions sur les cellules de tête dans le cancer du sein et la protéine cytokératine 14, ou K14, dans un récent numéro en ligne de Cellule.

L'auteur principal, Andrew Ewald, professeur adjoint de biologie cellulaire à l'École de médecine Johns Hopkins, a déclaré:

"Ce sont les métastases qui menacent le plus les patientes atteintes du cancer du sein et nous avons trouvé un moyen d’arrêter la première partie du processus chez les souris."

Les chercheurs suggèrent également que leur découverte pourrait s’appliquer à d’autres types de cancer, étant donné que K14 ne se limite pas aux cellules cancéreuses du sein.

Les cellules leader font leurs premiers pas dans le processus de métastase

Le professeur Ewald dit que les cellules de tête sont des cellules situées sur le bord d'une tumeur qui forment des saillies dans les tissus sains environnants, comme pour "tester l'eau" avant de s'y aventurer.

Si les conditions sont bonnes, les cellules de tête s’aventurent d’abord dans les tissus environnants et au-delà, agissant comme guides vers les autres cellules tumorales suivantes.

Si les cellules parviennent à migrer vers un nouveau site, par exemple dans les poumons, elles déclenchent une nouvelle tumeur. Ceci complète le processus de métastase.

Avant de découvrir les cellules de tête, l'équipe avait l'intuition que certaines cellules tumorales étaient plus invasives que d'autres et elles ont entrepris d'étudier l'utilisation de tumeurs de souris cultivées en gels 3D imitant l'environnement des tumeurs mammaires humaines.

En observant les tumeurs, ils ont vu que progressivement, des groupes de cellules commençaient à envahir le gel environnant, avec quelques cellules dans chaque groupe en avant et le reste derrière.

Recherche de protéine unique conduit à K14

Dans la prochaine partie de l’étude, l’équipe a recherché une cause moléculaire du comportement des cellules de tête en recherchant des protéines qui pourraient être uniques aux cellules de tête.

Ils ont trouvé que le K14 était présent dans presque toutes les cellules de tête mais assez rare dans les cellules des parties non invasives des tumeurs.

K14 est connu pour être important pour donner aux cellules une structure physique et les aider à se déplacer.

Ils ont ensuite examiné les tumeurs chez les souris présentant d'autres types de cancer du sein, certains plus invasifs que d'autres, et ont découvert qu'ils contenaient également des cellules de tête contenant du K14. De plus, plus une tumeur était envahissante, plus il y avait de cellules avec K14.

L'équipe a ensuite prélevé des tissus tumoraux chez 10 patientes atteintes d'un cancer du sein et les a cultivées en gel 3D au laboratoire. Ils ont trouvé que les tumeurs contenaient des cellules de tête et celles-ci contenaient du K14.

K14 est-il la clé du premier stade de métastase?

Jusqu'à cette étape, tout ce que l'équipe avait prouvé, c'est que les cellules de tête existent, elles semblent mener le processus de métastase et elles ont toutes le K14, qui est largement absent dans les cellules suiveuses.

Mais cela ne prouve pas que K14 participe activement à aider les cellules de tête à faire les premiers pas dans la métastase.

Dans la dernière étape de l'étude, les chercheurs ont pris des tumeurs de souris atteintes d'un cancer du sein et ont traité la moitié des virus génétiquement programmés pour pénétrer dans les cellules cancéreuses et empêcher la production de K14. cellules (les contrôles).

Les deux groupes de tumeurs ont ensuite été transplantés chez des souris saines: chez chaque souris, la tumeur expérimentale d'un côté et le témoin de l'autre.

Après un certain temps, les chercheurs ont enlevé et examiné les tumeurs et ont trouvé, comme prévu, que les tumeurs témoins contenaient des cellules de tête contenant du K14 et conduisaient vigoureusement des invasions dans des tissus sains.

Les tumeurs expérimentales, cependant, où les cellules ne contenaient pas de K14, avaient des frontières lisses (sans les protrusions révélatrices que les cellules de tête créent dans les tissus voisins) et essentiellement aucune invasion dans les tissus sains.

Des années encore sans utiliser la découverte pour aider les patients

Le Prof. Ewald dit qu’il faudra encore quelques années avant de pouvoir utiliser cette découverte pour aider les patientes atteintes du cancer du sein. Cependant, il ajoute:

"Nous savons maintenant quelles cellules tumorales sont les plus dangereuses et nous connaissons certaines des protéines sur lesquelles elles comptent pour faire leur sale boulot. Seules quelques cellules de tête suffisent pour déclencher le processus de métastase, et elles ont besoin de K14 pour mener l'invasion . "

Il note également que, puisque nous savons que les cellules de nombreux autres organes contiennent du K14, leurs résultats peuvent peut-être également s’appliquer à d’autres types de cancer.

Subventions de l'Institut national du cancer, de l'Institut national des sciences de la santé environnementale, du programme de lutte contre le cancer du CDMRP du Département de la défense, de l'American Cancer Society, de la Mary Kay Foundation, de la Safeway Foundation, d'Avon Foundation et La recherche sur le cancer du sein a aidé à financer l'étude.

Plus tôt cette année, une autre équipe de scientifiques américains - écrivant dans un numéro en ligne d’avril 2013 de Communications Nature - décrire comment ils ont décodé le "bavardage moléculaire" qui rend les cellules cancéreuses plus agressives et plus susceptibles de métastaser.